NL1012708C2 - Afdrukken van digitale kleurenbeelden met locaal aangepaste halftoning. - Google Patents

Description

Océ-Technologies B.V., te Venlo

Afdrukken van digitale kleurenbeelden met locaal aangepaste halftoning 5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het afdrukken van kleurenbeelden, waarbij een kleurenbeeld wordt gevormd door superpositie van een aantal digitaal gespecificeerde separaties of afdrukkleurbeelden.

Bij een dergelijke werkwijze wordt een kleurenbeeld gerepresenteerd door in een rechthoekig raster opgestelde beeldpunten of pixels waarvan de waarden een kleur 10 specificeren in de vorm van een coördinatenwaarde in een kleurenruimte.

Bij de productie van een afdruk van zo een kleurenbeeld worden eerst digitale beeldgegevens berekend, die voor elk beeldpunt een coördinatenwaarde specificeren in een kleurenruimte die is aangepast aan de inktkleuren van een afdrukeenheid, hierna te noemen: afdrukkleuren. Deze coördinatenwaarde specificeert de bedekkingsgraad voor 15 elk van de afdrukkleuren, volgens conventie uitgedrukt in 8 binaire bits. Veel kleuren-afdrukeenheden werken met de afdrukkleuren geel, magenta, cyaan en zwart (Y. M, C, K), maar er zijn ook afdrukeenheden die meer afdrukkleuren bevatten, meestal de reeds genoemde kleuren en bovendien rood, blauw en groen (R, B, G). Een deelbeeld, gevormd door de waarden van de pixels van een afzondelijke afdrukkleur, wordt in de 20 regel “separatie” genoemd.

De aldus berekende digitale beeldgegevens worden vervolgens gebruikt om een afdrukeenheid te besturen. De verschillende separaties worden na elkaar omgezet in een inktbeeld en gecombineerd vastgezet op een beelddrager, meestal een vel papier, waarna ze gezamenlijk een veelkleurenbeeld vormen door optische menging van de 25 afdrukkleuren.

Bij de berekening van de digitale beeldgegevens wordt in eerste instantie voor elke separatie en daarin voor elk pixel een waarde berekend die een bedekkingsgraad en daarmee een optische dichtheid specificeert in 8 binaire bits, dus 256 mogelijke waarden. De meeste gangbare afdrukeenheden, zoals elektrofbtografische printers of 30 ink jet printers, kunnen echter slechts twee pixelwaarden verwerken, namelijk “inkt” en “geen inkt”, ofwel 0 en 1. De 8-bits pixelwaarden dienen daarom te worden omgezet in tweewaardige pixelwaarden die door een afdrukeenheid kunnen worden verwerkt

Om meerwaardige pixelwaarden om te zetten in tweewaardige pixelwaarden, zonder een genuanceerde totaalindruk van het afgedrukte beeld te verliezen, staan 35 verschillende technieken ter beschikking. Deze technieken maken alle gebruik van het 1012706 2 integrerend vermogen van het menselijk oog, waardoor beelden die uit voldoend kleine puntjes zijn opgebouwd door een waarnemer worden ervaren als een egaal vlak. In het algemeen worden deze technieken aangeduid met de verzamelnaam “halftoonbewerking”. Bekende technieken zijn “ditheren”, waarbij regelmatige patronen 5 van zwarte en witte pixels worden afgedrukt, en “drempelen”, waarbij alleen pixels met een relatief hoge waarde daadwerkelijk worden afgedrukt. De laatstgenoemde techniek wordt vaak aangevuld met foutverspreiding (“error diffusion”), waarbij afrondfbuten worden doorgegeven aan nog te behandelen pixels.

De techniek van ditheren is zeer geschikt om egale vlakken weer te geven, maar 10 vanwege zijn inherent lage resolutie minder geschikt voor scherpe randen.

De techniek van drempelen geeft scherpe overgangen goed weer en benadrukt deze zelfs enigszins, maar egale vlakken met een bedekkingsgraad tussen de maximale en minimale waarden worden ongenuanceerd naar een van beide extreme waarden gedwongen.

15 De gecombineerde techniek van drempelen met error diffusion is zeer geschikt voor scherpe overgangen. Ook egale vlakken geeft deze redelijk weer, zij het vaak wat ruisachtig. Hij haalt daarbij echter het kwaliteitsniveau van ditheren niet.

De genoemde technieken zijn uitvoerig beschreven in de literatuur en behoeven daarom geen verdere uitleg.

20 Voor het goed weergeven van allerlei soorten beeldinformatie is het daarom gewenst om beide technieken te kunnen inzetten, afhankelijk van de plaatselijke beeldsoort. Dit wordt bijvoorbeeld beschreven in US-A 4,930,007.

In de uit dit octrooi bekende werkwijze wordt een kleurenbeeld verdeeld in kleine blokken pixels, en van elk blok wordt de overheersende beeldsoort vastgesteld uit het 25 K-signaal (het “zwart”; dit signaal bepaalt in de regel de beeldinhoud het sterkst). In blokken, waar een rand overheerst, wordt drempelen gebruikt voor alle separaties, in de andere blokken wordt ditheren gebruikt voor alle separaties. Hierdoor worden randen in het beeld afgedrukt met de techniek die scherpe overgangen het best kan weergeven, waardoor de beeldkwaliteit wordt verbeterd.

30 In deze werkwijze worden dus alle separaties op dezelfde manier, dat wil zeggen, met dezelfde halftoontechniek, behandeld. Dit kan echter ook tot ongewenste effecten leiden. Dit zal met een voorbeeld worden toegelicht.

Vaak zal bij een kleurovergang ten minste een van de separaties doorlopen over de overgang. Bijvoorbeeld, wanneer een blauw vlak (gevormd door superpositie van 35 magenta en cyaan) grenst aan een rood vlak (gevormd door magenta en geel), dan 1012/08 3 zullen de cyaan- en de geel-separaties elk een scherpe rand bevatten, en zal de magenta separatie van het ene vlak doorlopen in het andere, zij het mogelijk met verschillende bedekkingsgraden. De cyaan- en de geel-separatie, die de kleurovergang domineren, zijn dan gebaat bij het randversterkende effect van het drempelen, maar 5 voor de magenta-separatie die nauwelijks of geen overgang kent en dus meer een vlak-karakteristiek heeft, is het drempelen juist de verkeerde keuze, omdat drempelen minder geschikt is voor vlakweergave. Aangezien de aangrenzende pixelblokken wel met het voor vlakken geoptimaliseerde ditheren worden behandeld, wordt er een dichtheidsovergang in het magenta-beeld geïntroduceerd, die niet met het 10 oorspronkelijke beeld overeenkomt en daarom de afdrukkwaliteit negatief beïnvloedt.

De uitvinding heeft tot doel om een oplossing te bieden voor het probleem om kleurovergangen scherp en natuurgetrouw af te drukken.

Dit doel wordt bereikt, doordat in een randovergang per pixel en per separatie wordt gekozen uit een halftoontechniek die geoptimaliseerd is voor vlakweergave en 15 een halftoontechniek die geoptimaliseerd is voor randweergave op grond van de mate waarin de locale overgangssterkte van de randovergang in die separatie ter plaatse van het betreffende pixel de randovergang beïnvloedt.

Hierdoor wordt bereikt, dat in elke separatie afzonderlijk de halftoonmethode is geoptimaliseerd voor het soort beeldinformatie waartoe het te bewerken pixel behoort. 20 Hierdoor worden storende artefacten zoveel mogelijk beperkt. Volgens de uitvinding wordt bovendien de keuze gemaakt voor elk pixel afzonderlijk, waardoor de methode locale effecten goed kan volgen.

De pixels waarvoor de beschreven keuze wordt gemaakt, zijn gelegen in oen smalle strook langs de randovergang, bij voorkeur een strook van ten hoogste 3 pixels 25 breed.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt in een randovergang voor pixels van die separatie, die de randovergang domineert, een op randweergave geoptimaliseerde halftoontechniek gebruikt, en buiten de randovergang een op vlakweergave geoptimaliseerde halftoontechniek, en wordt voor pixels van een separatie die geen of 30 een geringe bijdrage levert aan de randovergang overal de op vlakweergave geoptimaliseerde halftoontechniek gebruikt.

De bijdrage van een separatie aan een kleurovergang wordt daarbij afgemeten aan de invloed ervan op het beeld in menselijke waarneming.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt per separatie bovendien de locale 35 overgangssterkte van de randovergang onderzocht en worden alle separaties die een 10 1 2 7 0 8 4 voorafbepaalde waarde overschrijden ter plaatse van de kleurovergang behandeld met de op randweergave geoptimaliseerde halftoontechniek, terwijl ze elders worden bewerkt met de op vlakweergave geoptimaliseerde halftoontechniek. Op deze wijze worden dus pixels die tot de niet-bepalende separatie behoren mogelijk toch bewerkt 5 met de op randweergave geoptimaliseerde halftoontechniek, wanneer namelijk hun overgangssterkte hoog is.

Er zij hierbij opgemerkt, dat deze tweede beoordeling, waardoor pixels van andere dan de dominante separatie toch nog met de op randweergave geoptimaliseerde halftoontechniek worden bewerkt, alleen wordt uitgevoerd in het 10 gebied dat al in de eerste beoordeling als rand is geïdentificeerd. Op deze wijze wordt voorkomen, dat kleine verstoringen in het beeld, zoals ruis, worden versterkt.

Kleurovergangen worden, behalve door de hierboven beschreven problemen met de halftoonbewerking, vaak ook negatief beïnvloed door registerfouten in het afdruksysteem.

15 In afdrukeenheden is de registering, dat is de onderlinge plaatsing van de deelbeelden of separaties, een kritische factor. Aangezien afdrukeenheden meestal mechanische systemen bevatten om de separaties te superponeren, zullen de mechanische toleranties van deze systemen altijd een kleine fout in de registering veroorzaken. Deze kan vanwege de zeer hoge resolutie van de beeldsignalen zichtbare 20 verstoringen van het afgedrukte beeld opleveren.

Een geval van verstoring is bijvoorbeeld, dat kleuren die aan elkaar zouden moeten grenzen op een (geringe) afstand van elkaar worden afgedrukt. Tussen de kleuren wordt dan het witte papier zichtbaar.

Ook kan bij een scherpe begrenzing van een door meerdere separaties 25 opgebouwd kleurvlak, door een registerfout een van de separaties verschoven zijn, waardoor die kleur als een afwijkend randje langs de begrenzing zichtbaar wordt.

Er zijn in grafische wereld technieken bekend om door aanpassingen in de beeldsignalen de genoemde verstoringen ten gevolge van registerfouten te maskeren. Hiertoe wordt bij een overgang tussen twee kleuren, de als lichtst ervaren kleur, hierna 30 te noemen: de niet-dominante kleur, over een kleine afstand voortgezet in het gebied van de andere, de dominante, kleur. Doordat de niet-dominante kleur wordt overheerst door de dominante kleur, is de eerstgenoemde niet of nauwelijks zichtbaar in het overlappingsgebied. Wanneer nu door een registerfout separaties ten opzichte van elkaar verschuiven, wordt een eventueel vrijgevallen gebied nog altijd bedekt door de 1012708 5 niet-dominante kleur, en valt de registerfout niet op. Deze techniek is in de kleurendruk· industrie onder anderen bekend onder de naam “trapping”.

Een dergelijke aanpassing wordt bijvoorbeeld beschreven in US-A 4,583,116. In deze bekende werkwijze wordt voor een contour of begrenzing tussen twee kleuren, de 5 separatie die de contour bepaalt vastgesteld. Deze separatie blijft onveranderd, terwijl voor de andere separaties de waarden van de pixels die in een smalle strook langs de contour zijn gelegen aan de donkere kant daarvan, worden vervangen door de waarden van de pixels die aan de lichte kant aan de contour grenzen. Zo wordt als het ware de lichtere kleur tot een kleine afstand onder de donkere kleur uitgebreid, terwijl de andere 10 separaties van de donkere kant van de contour iets worden teruggedrongen. Het omzetten van door “trapping” aangepaste beeldgegevens in voor een afdrukinrichting geschikte tweewaardige beeldsignalen wordt in het aangehaalde stuk niet beschreven.

De werkwijze volgens de uitvinding kan uitstekend worden gecombineerd met “trapping”. Wanneer de werkwijze volgens de uitvinding eenvoudig na de 15 “trapping”bewerking wordt uitgevoerd, worden de bij de laatstgenoemde bewerking gecreëerde gebiedsuitbreidingen van een niet-bepalende separatie pas langs hun buitenrand gedrempeld, en dan nog slechts, indien die buitenrand een sterke overgang vormt. Ter plaatse van de randovergang wordt de niet-bepalende separatie dus geditherd, waardoor een fraaie aansluiting wordt verkregen.

20 In een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen “trapping”- en halftoonbewerking worden geïntegreerd, waarbij de bij “trapping” gemaakte gebiedsuitbreidingen automatisch volledig geditherd worden.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld, onder verwijzing naar de toegevoegde figuren. Hierin is: 25 Fig. 1 een schematische afbeelding van de relevante onderdelen van een digitale kopieer- en afdrukmachine voor kleurenbeelden volgens de uitvinding;

Fig. 2 een blokschema van een bewerkingseenheid;

Fig. 3 principeschets van een halftoonmodule volgens de uitvinding;

Fig. 4 een foutdoorgave-schema.

30 Fig. 1 toont een schematische afbeelding van de relevante onderdelen van een digitale kopieer- en afdrukmachine voor kleurenbeelden volgens de uitvinding. Een scanner 10 is verbonden met een geheugen 30 voor het daarin opslaan van digitale beeldgegevens welke de scanner genereert tijdens het aftasten van een document 11. Ook een netwerkinterface 20 is aangesloten op het geheugen 30, voor het daarin 35 opslaan van digitale beeldgegevens welke de netwerkinterface 20 genereert bij het 1012708 6 verwerken van afdrukbestanden die via een digitaal netwerk 21 zijn toegezonden, bijvoorbeeld vanuit een werkstation (niet afgebeeld). Het geheugen 30 is verbonden met een bewerkingseenheid 40, welke beeldgegevens kan uitlezen uit het geheugen 30 en bewerken. De bewerkingseenheid 40 is op zijn beurt verbonden met een afdrukeenheid 5 50, voor het daaraan afgeven van bewerkte beeldgegevens.

De scanner 10 en de netwerkinterface 20 leveren digitale beeldgegevens af in de vorm van waarden van pixels, in een rechthoekig raster geplaatste beeldpunten die de afbeelding beschrijven. Voor elk pixel zijn daarin de lichtheidswaarden in de kleuren rood, groen en blauw (RGB) gespecificeerd, volgens conventie met 8 bits per kleur.

10 Scanners en netwerkinterfaces zijn algemeen bekend uit de literatuur en worden daarom hier niet nader beschreven.

Een bestand van beeldgegevens wordt in een bewerkingseenheid 40 geschikt gemaakt om te worden afgedrukt door een afdrukeenheid 50 op een beelddrager, meestal een vel papier. Zo ontstaat een afdruk 51.

15 De aan de afdrukeenheid 50 afgegeven digitale beeldgegevens hebben de vorm van pixelwaarden, die voor elk pixel van de afbeelding de bedekking met inkt of tonerpoeder specificeren voor de inkt/toner-kleuren van de afdrukeenheid (hierna te noemen: afdrukkleuren). in de regel zijn er slechts twee bedekkingswaarden realiseerbaar, namelijk bedekt of onbedekt, zodat een binaire waarde (1 of 0) voor elke 20 kleur volstaat. Dit is in Fig. 1 aangegeven doordat de pijl die de gegevensverbinding tussen de bewerkingseenheid 40 en de afdrukeenheid 50 voorstelt anders is getekend dan die tussen de andere eenheden, waarin de 8-bits representatie gebruikt wordt.

Er zijn verscheidene soorten afdrukeenheden bekend uit de literatuur. De meeste werken met de afdrukkleuren cyaan, magenta, geel en zwart (CMYK). Ook zijn er 25 systemen die naast de laatstgenoemde kleuren ook rood, groen en blauw als afdrukkleur hebben. Ais afdruktechnieken, geschikt voor gebruik in afdrukeenheden, zijn vooral bekend: elektrofotografische systemen, inkjet-systemen en direct-inductieve systemen. Systemen volgens deze technieken zijn algemeen bekend uit de literatuur. In het bijzonder wordt een voorbeeld van een systeem volgens de direct-inductieve 30 techniek beschreven in EP-A 0 373 704.

De bewerkingseenheid 40 zal nu in meer detail worden beschreven aan de hand van Fig. 2.

Het geheugen 30 wordt uitgelezen volgens beeldlijnen, rijen aaneengesloten pixels van de afbeelding. De uitgelezen beeldgegevens worden achtereenvolgens 35 verwerkt in een beeldbewerkingsmodule 42, een separatiemodule 43, een 1012708 7 trappingmodule 44 en een halftoonmoduie 45, waarna ze worden doorgegeven aan de afdrukeenheid 50. Een rand/vlak-herkenningsmodule 41 ontvangt de beeldgegevens rechtstreeks uit het geheugen 30 en berekent daar stuursignalen uit, die hij afgeeft aan de beeldbewerkingsmodule 42, een analysemodule 46 en een 5 halftoonsegmentatiemodule 47. De analysemodule 46 ontvangt bovendien beeldgegevens uit de separatiemodule 43 en geeft zelf stuursignalen af aan de trappingmodule 44 en de halftoonsegmentatiemodule 47. De halftoonsegmentatiemodule 47 ontvangt, behalve de genoemde stuursignalen uit de rand/vlak-herkenningsmodule 41 en de analysemodule 46, ook beeldgegevens uit de 10 trappingmodule 44, en geeft op zijn beurt stuursignalen af aan de halftoonmoduie 45.

Waar dit nodig is voor de gegevensstroom en de bewerkingen, kunnen in de schakeling volgens Fig. 2 buffergeheugens en schuifregisters aanwezig zijn. Wegens het schematische karakter van de figuur zijn deze niet weergegeven, ook al omdat zij niet essentieel zijn voor de beschrijving van de bewerkingen.

15 In de rand/vlak-herkenningsmodule 41 wordt voor elk pixel vastgesteld of het zich in een vlak of juist in een rand bevindt. Hiertoe wordt de verandering in de pixelwaarden voor R, G en B over een kleine, bijvoorbeeld 5x5 omgeving, berekend en vergeleken met een voorafbepaalde drempelwaarde. Bij overschrijding van de drempelwaarde wordt tot een rand besloten. In plaats van de R-, G- en B-waarden kan ook de 20 luminantie worden gebruikt, hoewel hiervoor eerst een coördinatentransformatie nodig is. Gemakkelijker is het dan om de intensiteit van het groensignaal te gebruiken voor de randbepaling, aangezien dit meestal goed overeenkomt met de luminantie.

Het resultaat van deze vaststelling wordt doorgegeven aan de beeldbewerkingsmodule 42, de analysemodule 46 en de halftoonsegmentatiemodule 25 47.

Vervolgens worden de beeldgegevens bewerkt in een beeldbewerkingsmodule 42, die een locaal aangepaste filtering en contrastverhoging uitvoert. Deze bewerkingen worden algemeen toegepast in het vakgebied van beeldbewerking voor digitale kopieermachines, maar zijn voor de uitvinding niet essentieel en worden daarom niet in 30 nader detail beschreven. Beeldgegevens die door de netwerkinterface 20 zijn geleverd en daarom in principe geen verdere aanpassing behoeven, worden zonder bewerking doorgelaten. Ze zijn daartoe herkenbaar gemaakt door een label in de gegevens.

In de hierna volgende separatiemodule 43 wordt door toepassing van wetten uit de kleurentheorie de kleur van elk pixel, uitgedrukt in RGB-waarden, omgezet in de 35 afdrukkleuren, meer bepaald CMYK-waarden. De CMYK-beeldgegevens worden dan 1012/08 8 gespecificeerd als 4 kanalen met 8-bits diepte.

Een rasterbeeld, dat voor alle pixels de bedekkingswaarde van een bepaalde afdrukkleur specificeert, wordt een “separatie” genoemd.

Ook andere kleurspecificatiesystemen kunnen worden gebruikt, zoals het 5 hierboven reeds genoemde 7-kleurensysteem, afhankelijk van het toegepaste afdrukproces.

De beeldgegevens van de separaties worden parallel doorgegeven aan de analysemodule 46 en aan de trappingmodule 44, die een bewerking uitvoert die bedoeld is om registerfouten te compenseren. Zulke registerfouten bestaan altijd in een 10 mechanisch systeem waarin inktbeelden successievelijk worden aangebracht op een beelddrager, zoals dat gebeurt in een afdrukeenheid.

Onder “trapping” wordt verstaan een techniek, waarbij op plaatsen waar twee kleuren aan elkaar grenzen, het met de minst dominante kleur bedekte gebied over een zeer kleine afstand wordt uitgebreid, zodat er een overlapping ontstaat met de meest 15 dominante kleur. Met “dominant” wordt hier bedoeld de kleur die als het donkerst ervaren wordt in de ogen van een waarnemer. In een overgang tussen geel en blauw bijvoorbeeld, is geel de minst dominante en blauw de meest dominante kleur. Bij trapping wordt nu het met geel bedekte gebied iets uitgebreid, zodat het overlapt met het blauw. Dit is nauwelijks zichtbaar, omdat het blauw overheerst. Zou er geen trapping 20 worden uitgevoerd, dan zou bij een kleine registerfbut, waarbij de beide kleuren uit elkaar schuiven, een onbedekt, dus wit, randje ontstaan, wat zeer storend is bij waarneming. Door de uitbreiding van het gele gebied bij trapping, wordt het door de registerfout veroorzaakte open ruimte nog steeds bedekt door geel, en valt de registerfout in het geheel niet op.

25 Bij een kleurovergang, waarbij een donkere samengestelde kleur grenst aan een veel lichter of wit gebied, worden bij trapping de separaties die de kleurovergang niet bepalen, iets teruggeschoven onder de rand, doordat ze vervangen worden door de waarde van de lichte kant Daardoor kan zelfs bij een registerfout zo een niet-bepalende kleur niet net zichtbaar worden langs de rand. Een voorbeeld hiervan is zwarte tekst, 30 waarbij het zwart ook nog kleurcomponenten bevat. Voorwaarde is echter, dat het zwart voldoende dekkend is, anders wordt de trapping zichtbaar als een verbleking van het zwart langs de rand.

De afstand waarover bij trapping de pixelwaarden worden aangepast, is afhankelijk van de register-nauwkeurigheid van het afdruksysteem. Een goede waarde 35 voor de uitbreiding bij trapping is vaak 1 tot 2 pixels.

1(H 2 7o 8 9

De uitvoering van trapping in het systeem zal nu verder worden toegelicht.

De analysemodule 46 ontvangt beeldgegevens van de separaties uit de separatiemodule 43 en stuursignalen uit de rand/vlak-herkenningsmodule 41 en levert voor elk pixel stuursignalen aan de trappingmodule 44 en de halftoonmodule 45.

5 Voor elk pixel dat door de rand/vlak-herkenningsmodule 41 is herkend als rand- pixel, onderzoekt de analysemodule 46, welke separatie de dominante kleur van de rand bepaalt. Dit is mogelijk door vergelijking van de bedekkingsgraden van de verschillende separaties in dat pixel en weging daarvan met betrekking tot de invloed die elke kleur heeft op menselijke waarneming. De gevonden separatie wordt 10 bestempeld als randbepalend en doorgegeven aan de trappingmodule 44 en aan de halftoonsegmentatiemodule 47.

In reactie op de stuursignalen vervangt de trappingmodule 44 voor elke niet als randbepalend vastgestelde separatie de waarde van het randpixel dat aan de donkere kant van de rand is gelegen, door de waarde van het meest naburige pixel dat aan de 15 lichte kant van de rand is gelegen. Hierdoor wordt bereikt, dat de niet-dominante afdrukkleur over een klein gebied wordt uitgebreid. De bewerkte beeldgegevens uit de trappingmodule 44 worden doorgegeven aan de halftoonmodule 45 en aan de halftoonsegmentatiemodule 47.

De halftoonsegmentatiemodule 47 berekent voor elk pixel dat door de rand/vlak-20 herkenningsmodule 41 is herkend als rand-pixel de randsterkte in elke separatie afzonderlijk. Hiertoe wordt de verandering in de bedekkingswaarde berekend over een kleine, bijvoorbeeld 3x3 omgeving van het betreffende pixel. Deze wordt vergeleken met een voorafbepaalde drempelwaarde. Bij overschrijding van de drempelwaarde wordt de betreffende separatie aangewezen als mede-randbepalend. Het 25 analysegebied van de halftoonsegmentatie kan kleiner zijn dan dat van de rand/viak-segmentatie, omdat het beeld dan inmiddels scherper is gemaakt en van fijne rasters is ontdaan door de beeldbewerkingsmodule 42. Het is bovendien de bedoeling om het effect in de halftoonbewerking tot een klein gebied te beperken.

Voor elk pixel geeft nu de halftoonsegmentatiemodule 47 de randbepalende en 30 mede-randbepalende separaties door aan de halftoonmodule 45.

Opgemerkt wordt nog, dat trapping niet altijd gewenst is, omdat het ook artefacten kan veroorzaken doordat overlappende kleuren ten gevolge van uitbreiding van de niet-dominante kleur ongewenste mengkleuren kan veroorzaken, zulks afhankelijk van de gebruikte afdrukeenheid. Het hier beschreven systeem kan eenvoudig worden 35 veranderd in een systeem zonder trapping, door de trapping-uitbreiding op 0 pixels te 10 1 2 7 08 10 stellen. De trappingmodule 44 wordt daardoor onwerkzaam, maar alle andere modules blijven functioneel.

De door de trappingmodule 44 bewerkte beeldgegevens worden vervolgens door aan de halftoonmodule 45 omgezet in twee-waardige stuursignalen voor de 5 afdrukeenheid 50. De laatste kan namelijk een pixel alleen “bedekt” of “onbedekt” afdrukken.

De halftoonmodule 45 wordt schematisch weergegeven in Fig. 3. Hij bevat een aantal principieel gelijke schakelingen, elk voor een van de afdrukkleuren, in het beschreven voorbeeld dus vier. Elke schakeling bevat een ingangskanaal dat zich 10 splitst in twee bewerkingskanalen ED en D, die vervolgens bijeenkomen in een keuzeschakeling SW welke een van beide doorverbindt naar het uitgangskanaal. Elke keuzeschakeling SW is verbonden met de analysemodule 46 en ontvangt daaruit stuursignalen.

In het bewerkingskanaal ED worden de beeldgegevens omgezet van een veel-15 waardige (8 bits) in tweewaardige (1 bit) vorm volgens het principe van drempeling met foutdoorgave (bekend als “error diffusion”). Volgens dit principe wordt de oorspronkelijke waarde van een pixel (de ingangswaarde) vergeleken met een vooraf gekozen drempelwaarde (veelal halverwege het bereik, dus voor 8-bits beeldgegevens: 128). Is de ingangswaarde hoger dan de drempelwaarde, dan wordt een uitgangswaarde 1 20 afgegeven, anders een uitgangswaarde 0. Het verschil tussen de ingangswaarde en de drempel wordt bepaald en opgeteld bij naburige nog om te zetten pixels. De hier beschreven methode gebruikt daarbij een foutdoorgaveschema zoals is weergegeven in Fig. 4. Hierin wordt de fout van het behandelde pixel (i, j) voor de helft doorgegeven aan het nog te behandelen pixel (i+1, j) dat in dezelfde rij onmiddellijk grenst aan het 25 behandelde pixel en voor de helft aan het nog te behandelen pixel (i, j+1) dat in dezelfde kolom onmiddellijk grenst aan het behandelde pixel. De schakeling ED is hiertoe uitgerust met geschikte elektronische componenten om de fout te bepalen en op het juiste moment beschikbaar te stellen. Genoemde componenten zijn algemeen bekend voor de vakman, en zijn in de tekening niet nader gespecificeerd. Ook andere 30 foutdoorgaveschema’s zijn bruikbaar.

In het bewerkingskanaal D worden de beeldgegevens omgezet in tweewaardige (1 bit) vorm volgens het principe van dithering. Dit principe berust op het vergelijken van de oorspronkelijke waarden van een matrix van pixels met een matrix van drempelwaarden, genaamd dithermatrix. De drempelwaarden in de dithermatrix zijn niet 35 onderling gelijk, maar vormen een deelverzameling van de alle waarden tussen de 10 1 2 7 0 8 11 maximale en de minimale pixelwaarde. Bovendien zijn de dithermatrices voor de verschillende kleurkanalen onderling verschillend om moiré-effecten in het uiteindelijke afdrukbeeld te voorkomen. Indien de oorspronkelijke waarde van een pixel in de matrix groter is dan de corresponderende drempelwaarde, dan wordt voor dat pixel een 5 uitgangswaarde 1 afgegeven, anders een uitgangswaarde 0. De schakeling D is uitgerust met geschikte elektronische componenten om de drempelwaarden op het juiste moment beschikbaar te stellen en de vergelijking uit te voeren. Genoemde componenten zijn algemeen bekend voor de vakman, en zijn in de tekening niét nader gespecificeerd.

10 Overigens zijn de halftoonmethodes error diffusion en dithering algemeen bekend, zodat een meer gedetailleerde beschrijving hier achterwege kan blijven. Bekend is tevens, dat error diffusion bij uitstek geschikt is voor het weergeven van randen in een beeld, omdat het scherpe overgangen in bedekkingsgraad behoudt, en dat dithering juist zeer geschikt is voor het weergeven van egale vlakken, omdat het egaliteit 15 versterkt.

De uitgangswaarde van elk pixel wordt vervolgens tegelijk aangeboden aan de keuzeschakeling SW, die op grond van een stuursignaal uit de halftoonsegmentatiemodule 47, dat aangeeft of separatie voor het betreffende pixel al of niet (mede-)randbepalend is, een van beide uitgangssignalen selecteert en doorlaat.

20 Voor een randpixel wordt voor elke randbepalende of mede-randbepalende separatie het signaal uit het ED-kanaal gekozen en voor de overige separaties het signaal uit het D-kanaal. Voor niet op een rand gelegen pixels worden voor alle separaties de signalen uit het D-kanaal gekozen.

In een alternatieve uitvoeringsvorm wijst de halftoonsegmentatiemodule 47 een 25 door trapping verplaatste rand systematisch niet aan als mede-randbepalend, onafhankelijk van de randsterkte. Hierdoor wordt voorkomen, dat de verplaatste rand door de drempeling scherper en daardoor beter zichtbaar wordt afgedrukt, terwijl het toch het doel is van trapping om een gebied met niet-dominante kleur zo onopvallend mogelijk weer te geven. Aangezien de de halftoonsegmentatiemodule 47 informatie 30 heeft gekregen van de analysemodule 46 over de voor trapping aangewezen pixels en separatie, kan hij de betreffende pixels onderscheiden.

Tenslotte worden de in de bewerkingseenheid 40 bewerkte beeldgegevens doorgegeven aan de afdrukeenheid, die deze omzet in een zichtbaar beeld op een beelddrager zoals een vel papier. Technieken van afdrukken zijn algemeen bekenden 35 behoren ook niet tot de kern van de uitvinding. Daarom zal de werking van de 1012708 12 afdrukeenheid hier niet verder beschreven worden.

Op de bovenbeschreven wijzen wordt bereikt, dat alleen een afdrukkleur die de kleurovergang op substantiële wijze beïnvloedt, met een op weergave van overgangen geoptimaliseerde techniek wordt afgedrukt, terwijl de overige afdrukkleuren juist met 5 een op egaiiteit geoptimaliseerde techniek worden weergegeven. Het resultaat is een afdruk met optimale visuele scherpte.

Hoewel de uitvinding nu is toegelicht met behulp van de bovenbeschreven uitvoeringsvoorbeelden, is zij hier niet toe beperkt. Voor de vakman zal het duidelijk zijn, dat ook andere uitvoeringen mogelijk zijn binnen de uitvindingsgedachte, zoals deze is 10 neergelegd in de bijgevoegde conclusies.

1 o 1 2 7 o £t

Claims (20)

1. Werkwijze voor het afdrukken van kleurenbeelden, waarbij een kleurenbeeld wordt gevormd door superpositie van een aantal separaties of afdrukkleurbeelden, 5 omvattende - het genereren van meerwaardige beeldsignalen voor elk van een aantal separaties van een kleurenbeeld, welke beeldsignalen bedekkingsgraden voor pixels van een separatie specificeren, - het herkennen van randovergangen in het kleurenbeeld, welke samenhangen 10 met een kleur- of luminantieovergang, en het vaststellen van een locale overgangssterkte van zo een randovergang in elke separatie, - het met behulp van een halftoontechniek omzetten van de beeldsignalen in binaire afdruksignalen voor pixels van een separatie, waarbij gebruik wordt gemaakt van een eerste halftoontechniek, geoptimaliseerd voor vlakweergave, en een tweede, van 15 de eerste verschillende, halftoontechniek, geoptimaliseerd voor randweergave, gekenmerkt doordat in een randovergang per pixel en per separatie wordt gekozen uit de genoemde eerste en tweede halftoontechniek op grond van de mate waarin de locale overgangssterkte van de randovergang in die separatie ter plaatse van het betreffende 20 pixel de randovergang beïnvloedt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de pixels waarvoor de beschreven keuze wordt gemaakt, zijn gelegen in een smalle strook langs de randovergang, bij voorkeur een strook van ten hoogste 3 pixels breed. 25

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin in een randovergang voor pixels van die separatie, die de randovergang domineert, de genoemde tweede halftoontechniek wordt gebruikt, en buiten de randovergang de genoemde eerste halftoontechniek, 30 terwijl voor pixels van een separatie die geen of een geringe bijdrage levert aan de randovergang overal de genoemde eerste halftoontechniek wordt gebruikt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarin bovendien in een randovergang - voor elke separatie de locale overgangssterkte wordt bepaald en 1012 708 - voor pixels van elke separatie waarvan de locale overgangssterkte een voorafbepaalde waarde overschrijdt de genoemde tweede halftoontechniek wordt gebruikt, en anders de genoemde eerste halftoontechniek.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de genoemde eerste halftoontechniek een ditheralgoritme is.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de genoemde tweede halftoontechniek een drempelalgoritme is. 10

7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de genoemde tweede halftoontechniek een drempelalgoritme met foutverspreiding is.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de genoemde keuze wordt gemaakt 15 voor pixels die zijn gelegen in een strook van maximaal 3 pixels en bij voorkeur 1 pixel breed langs de randovergang.

9. Werkwijze volgens conclusie 3, waarin wordt vastgesteld welke separatie de randovergang domineert door vast te stellen welke separatie ter plaatse als donkerst 20 wordt ervaren bij menselijke waarneming.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, bovendien omvattende - een trapping-stap, ingevoegd tussen de stap van het herkennen van randovergangen in het kleurenbeeld en de stap van het omzetten van de beeldsignalen 25 in binaire afdruksignaien, welke trapping-stap omvat - het voor een herkende randovergang vaststellen van een lichte en een donkere zijde van de randovergang en het vaststellen, welke separatie de randovergang domineert, en - het verschuiven van genoemde herkende randovergang in een andere dan de 30 bovengenoemde separatie, zodanig, dat een overlapping ontstaat tussen de lichte zijde van de randovergang in de genoemde andere separatie en de donkere zijde van de randovergang in de dominerende separatie, en het dienovereenkomstig aanpassen van de beeldsignalen.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, 1012708 waarin voor pixels waarvan de corresponderende beeldsignalen door de trapping-stap zijn aangepast, in de stap van het omzetten van de beeldsignalen in binaire afdruksignalen automatisch de eerste haiftoontechniek wordt gebruikt.

12. Inrichting voor het afdrukken van kleurenbeelden aan de hand van digitale beeldgegevens die waarden van in een raster opgestelde pixels bevatten, omvattende - een separatiemodule voor het genereren van meerwaardige beeldsignalen 'voor elk van een aantal separaties of afdrukkieur-deelbeelden van een kleurenbeeld, 10 welke beeldsignalen bedekkingsgraden voor pixels in een separatie specificeren, - een randherkenningsmodule voor het herkennen van randovergangen in het kleurenbeeld aan de hand van de genoemde digitale beeldgegevens, welke randovergangen samenhangen met een kleur- of luminantieovergang, en het vaststellen van een locale overgangssterkte van zo een randovergang in elke separatie, 15. een halftoonsegmentatiemodule voor het vaststellen van de invloed van een locale overgangssterkte van een randovergang in een separatie op het kleurenbeeld, - een halftoonmodule het met behulp van een haiftoontechniek omzetten van de genoemde meenwaardige beeldsignalen in binaire afdruksignalen voor pixels in een separatie, welke halftoonmodule de beschikking heeft over een eerste haiftoontechniek, 20 geoptimaliseerd voor vlakweergave, en een tweede, van de eerste verschillende, haiftoontechniek, geoptimaliseerd voor randweergave, en - een afdrukinrichting, verbonden met de halftoonmodule, voor het op een beelddrager vormen van een kleurenbeeld door superpositie van deelbeelden volgens de binaire afdruksignalen, 25 gekenmerkt doordat de halftoonmodule in een randovergang per pixel en per separatie een keuze maakt tussen de genoemde eerste of tweede haiftoontechnieken op grond van de mate waarin de locale overgangssterkte van de randovergang in die separatie ter plaatse van het betreffende pixel de randovergang beïnvloedt, 30

13. Inrichting volgens conclusie 12, waarin de pixels waarvoor de halftoonmodule de beschreven keuze maakt, zijn gelegen in een smalle strook langs de randovergang, bij voorkeur een strook van ten hoogste 3 pixels breed. 35 101270«

14. Inrichting volgens conclusie 12, waarin de halftoonmodule in een randovergang voor pixels van die separatie, die de randovergang domineert, de genoemde tweede halftoontechniek gebruikt, en buiten de randovergang de genoemde eerste halftoontechniek, 5 terwijl hij voor pixels van een separatie die geen of een geringe bijdrage levert aan de randovergang overal de genoemde eerste halftoontechniek gebruikt.

15. Inrichting volgens conclusie 14, waarin de halftoonmodule bovendien in een randovergang voor pixels van elke separatie waarvan de locale 10 overgangssterkte een voorafbepaalde waarde overschrijdt de genoemde tweede halftoontechniek gebruikt, en anders de genoemde eerste halftoontechniek.

16. Inrichting volgens conclusie 12, waarin de genoemde eerste halftoontechniek een ditheralgoritme is. 15 17. inrichting volgens conclusie 12, waarin de genoemde tweede halftoontechniek een drempeiaigoritme is.

18. Inrichting volgens conclusie 12, waarin de genoemde tweede 20 halftoontechniek een drempeiaigoritme met foutverspreiding is.

19. Inrichting volgens conclusie 14, waarin de halftoonsegmentatiemoduie vaststelt, welke separatie de randovergang domineert door vast te stellen welke separatie ter plaatse als donkerst wordt ervaren bij menselijke waarneming. 25

20. Inrichting volgens conclusie 12, bovendien omvattende - een analysemodule voor het, aan de hand van de beeldsignalen, voor een herkende randovergang vaststellen van een lichte en een donkere zijde van deze randovergang en het vaststellen, welke separatie de randovergang domineert, en 30 - een trappingmoduie, verbonden met de analysemodule en met de separatiemoduie, voor het verschuiven van genoemde herkende randovergang in een andere dan de separatie die de randovergang domineert, door middel van het het vervangen van de bedekkingsgraad van een pixel van een genoemde andere separatie aan de donkere zijde van de randovergang door de bedekkingsgraad van een pixel van 35 dezelfde separatie aan de lichte zijde van de randovergang. 10 1 2 7 p

20. Inrichting volgens conclusie 19, waarin de halftoonmodule voor pixels waarvan de corresponderende bedekkingsgraad door de trappingmodule is aangepast automatisch de eerste halftoontechniek gebruikt. 1012708