NL8902654A - Werkwijze en inrichting voor het verwerken en weergeven van beeldinformatie. - Google Patents

Description

Océ-Nederland B.V. te Venlo

Werkwijze en inrichting voor het verwerken en weergeven van beeldinformatie

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het verwerken en het op een beelddrager gerasterd weergeven van op een halftoonbeeld betrekking hebbende beeldinformatie door het vormen van beeldelementen volgens een rasterpatroon van beeldpunten, en het op de beelddrager afdrukken van stippen in slechts een gedeelte van de beeldpunten van ieder beeldelement met intensiteiten volgens in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 190 901, waarin de optische dichtheidsschaal van het reproduktie-systeem wordt verdeeld in een aantal zones. Aan iedere zone wordt een patroon van N aaneensluitendende beeldpunten toegewezen op een rasterpatroon van m x n beeldpunten, waarbij N < (m x n). Voor iedere zone wordt een ander aantal N geselecteerd. Gedurende het eigenlijke afdrukken worden stippen, dat wil zeggen zwarte vlekjes, alleen afgedrukt op de beelddrager in de N beeldpunten. Een aantal inten-siteitsniveaus binnen een zone wordt voor ieder patroon van beeldpunten bereikt door verschillende verdelingen van intensiteitswaardes toe te wijzen aan de N beeldpunten van het patroon. De afmetingen van de in de beeldpunten afgedrukte stippen variëren met de intensiteitswaarde die aan ieder beeldpunt is toegekend, dat wil zeggen, de afmetingen nemen toe met toenemende intensiteitswaarde, zodat ze de afdruk een donkerder uiterlijk geven. Voor hoge intensiteitswaarden nemen de afgedrukte stippen toe tot buiten de rastergrenzen van hun beeldpunten en overlappen aansluitende beeldpunten gedeeltelijk. Op deze manier komt iedere combinatie van patroon en verdeling van intensiteitswaarden overeen met een waarde op de optische dichtheidsschaal, en dit wordt opgeslagen in een geheugen van een rasterpatroongenerator.

Op basis van de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens roept de rasterpatroongenerator uit zijn geheugen de corresponderende gegegevens betreffende het patroon van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt en de per beeldpunt geldende intensiteitswaarde op en zendt deze gegevens naar de besturingseenheid van een printer ter verkrijging van de in de aanhef gestelde weergave. Bij de bekende werkwijze wordt er voor gezorgd dat er patronen van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt worden uitgekozen, die de vorm hebben van clusters met een grote omtrek, bij voorkeur clusters in de vorm van een hoofdletter L of combinaties daarvan, met het doel een grote gradatiedynamiek te verkrijgen.

Wanneer de bekende werkwijze wordt gebruikt in elektrografische laserprinters, waarin een fotogeleidende tussenbeelddrager uniform wordt opgeladen, belicht wordt met een laserstraal, die gemoduleerd is volgens de beeldinformatie, en ontwikkeld wordt met tonerpoeder onder toepassing van een tegenspanning om tonerpoeder af te zetten op de belichte gebieden, ontstaan problemen wanneer de fotogeleidings-eigenschappen van de tussenbeelddrager in de loop van de tijd veranderen en ongelijk worden over het oppervlak van een afdruk. De laserstraal heeft normaliter een min of meer cirkelvormige doorsnede en de intensiteitsverdeling over de diameter van de straal heeft in het algemeen een gaussische vorm, en hoewel in het midden van de laserstraal de lichtintensiteit genoeg kan zijn om de tussenbeelddrager volledig te ontladen, is er rondom dit midden een gebied van lagere energie, dat de tussenbeelddrager slechts gedeeltelijk ontlaadt en in dit gebied worden systeemonregelmatigheden zichtbaar, welke de algehele afdrukkwaliteit ernstig kunnen verminderen.

Het is het doel van de uitvinding om een werkwijze en een inrichting volgens de aanhef te verschaffen, die afdrukken opleveren met een consistente beeldkwaliteit.

Volgens de uitvinding worden binnen elk beeldelement de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt opgesteld in een cluster met een minimale omtrek. Als gevolg daarvan zullen de afgedrukte stippen elkaar met toenemende intensiteit snel overlappen, waarbij ze de systeemafhankelijkheden van de overlapte gedeelten van de gebieden met een lage lichtenergie elimineren. Op deze manier wordt de fractie van het bedrukte oppervlak, dat te lijden heeft van systeemonregelmatigheden, geminimaliseerd.

Dit effect wordt nog versterkt door de stippen die binnen een beeldelement worden afgedrukt met een uniforme intensiteitswaarde af te drukken. Als alle afgedrukte stippen binnen een beeldelement dezelfde diameter gegeven wordt, zullen zij elkaar maximaal overlappen voor een gegegen intensiteitswaarde (aannemende dat de laserstraal een cirkelvormige doorsnede heeft). Dit komt omdat het oppervlak van een afgedrukte stip, en daarmee de optische dichtheid van de afdruk, toeneemt met het kwadraat van de diameter. Daarom moet een kleine toename van de diameter van een van de afgedrukte stippen worden gecompenseerd door een relatief grote afname van de diameters van de overblijvende stippen, hetgeen resulteert in een toename van de omtrek van de cluster gevormd door alle stippen in het beeldelement (indien deze tenminste overlappen).

Een verder voordeel van het geven van dezelfde intensiteitswaarde aan de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt is, dat de elektronica, nodig om het afdrukproces te besturen, kleiner kan zijn en dat de schakelfrequenties lager kunnen zijn dan in het geval dat de stippen elk een verschillende intensiteitswaarde krijgen toegewezen.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, wordt de werkwijze, waarin elk beeldpunt wordt gevormd volgens een rasterpatroon van m x n beeldpunten, gekenmerkt doordat binnen elk beeldelement de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt worden opgesteld in een cluster van p x q beeldpunten. De afgedrukte stippen vormen dus een rechthoek, waarvan de omtrek, in het bijzonder voor kleine waarden van p en q, klein is.

De werkwijze volgens de uitvinding zoals boven beschreven plaatst de clusters van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt steeds in dezelfde positie binnen de beeldelementen. De resulterende afdruk vertoont daarom een fijn rasterpatroon, dat geschikt is voor het weergeven van continutoonbeelden, maar minder geschikt is voor het weergeven van scherpe randen van tekst en lijnbeelden, omdat het fijne detail van de randen wordt vervangen door het detail van het rasterpatroon. Daarom wordt volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding steeds de positie binnen een beeldelement van de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt bepaald uit de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens.

Volgens een nog verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een plaatselijke contrastwaarde bepaald uit de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens en wordt de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt geplaatst in een vooraf bepaalde positie binnen het beeldelement, als de plaatselijke contrastwaarde lager is dan een vooraf bepaalde drempelwaarde, en in een positie die verband houdt met de beeldinformatie, als de plaatselijke contrastwaarde hoger is dan die vooraf bepaalde drempelwaarde.

Op deze wijze wordt de verwerking van de intensiteitsgegevens plaatselijk aangepast aan het contrast van het beeld, in zoverre, dat, in het geval dat er een scherpe overgang is tussen een wit en een zwart beeldgedeelte, zoals de rand van een letter, de cluster geplaatst wordt aansluitend aan het zwarte beeldgedeelte, en wordt de cluster, in het geval dat er weinig of geen contrast is, geplaatst in een vooraf bepaalde positie om zo een rasterpatroon te vormen dat meer geschikt is om continutoonbeelden weer te geven.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt steeds de positie binnen een beeldelement van de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt willekeurig gekozen.

Deze uitvoeringsvorm maakt de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder geschikt voor het weergeven van rasterbeelden, die anders distorsies zouden vertonen door het moiré-effect als gevolg van interferentie van de rasterfrequentie en de frequentie van de beeldelementen. De selectie van een werkstand waarbij een willekeurige positie wordt gekozen kan worden gedaan door een bedienaar of kan automatisch worden gedaan door een inrichting waarin de werkwijze volgens de uitvinding is belichaamd op basis van een op zich bekende beeldanalyse-techniek. Zie bijvoorbeeld US 4.144.547.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht met behulp van de bijgaande figuren, waarbij:

Fig. la tot en met Fig. Ie voorbeelden zijn van de modulatie van de beeldpuntgrootte;

Fig. 2 een inrichting weergeeft waarin de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast;

Fig. 3 schematisch de bewerking van de beeldinformatie volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding weergeeft;

Fig. 4 een inrichting weergeeft waarin een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast;

Fig. 5 schematisch de bewerking van de beeldinformatie volgens de tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding weergeeft;

Fig. 6a tot en met Fig. 6e voorbeelden zijn van het resultaat van de werkwijze volgens de uitvinding;

Fig. 6f een grafische weergave is van de lichtenergie, overgebracht op de fotogeleidende tussenbeelddrager door de laserstraal van een laserprinter;

Fig. 7 een analysevenster toont van 3x3 beeldpunten ten gebruike in een derde en vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 8a een voorbeeld toont van de plaatsing van de cluster, zoals toegepast in een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 8b een voorbeeld toont van de plaatsing van de cluster, zoals toegepast in een vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 9 een inrichting weergeeft waarin de derde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast;

Fig. 10 een inrichting weergeeft waarin de vierde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast.

Het veranderen van de grootte van een beeldpunt op een beelddrager door het veranderen van de toegevoerde energie wordt modulatie van de beeldpuntgrootte genoemd. Dit wordt kort aangeduid met dotgrootté-modulatie (DGM). DGM is een van de methoden om halftoonbeelden weer te geven.

In Fig. la t/m Fig. Ie is een voorbeeld gegeven van DGM. De lijnen in de figuren geven de grenzen van de door de adresseerbaarheid van het weergavesysteem vastgelegde afbeeldingscellen weer. Als geen energie aan de cellen wordt toegevoerd, en de uiteindelijke beelddrager is bijvoorbeeld wit papier, houdt elke cel haar witte indruk, zoals in Fig. la is weergegeven. Als per cel een kleine hoeveelheid gebundelde energie wordt toegevoerd, en daardoor een klein zwart beeldpunt wordt gevormd (zie Fig. lb), is het effect een lichtgrijze indruk. Naarmate meer energie per cel wordt toegevoerd, wordt elk (zwart) beeldpunt groter (zie Fig. lc) en wordt de waarneembare indruk grijzer. Op het moment dat de toegevoerde energie zo groot is dat het beeldpunt de grenzen van de afbeeldingscel raakt, zoals in Fig. ld is weergegeven, zijn de hoeken van elke cel nog altijd wit, zodat geen zwarte, maar een donkergrijze indruk wordt verkregen. Een totaal zwarte indruk wordt pas verkregen als elk beeldpunt zijn afbeeldingscel overlapt, dus als de diameter van het beeldpunt tenminste even groot is als de diagonaal ven de afbeeldingscel (zie Fig. Ie; voor de duidelijkheid zijn in Fig. Ie de omtrekken van de beeld- punten wit weergegeven).

DGM zou dus door het louter veranderen van de per afbeeldingscel toegevoerde energie een ideale manier zijn om halftoonbeelden weer te geven. Echter door onvolkomenheden in de beelddrager en/of het weerga-vesysteem is de eenvoudige methode van DGM, te weten: het vullen van elke afbeeldingscel in een bepaald halftoongebied met de voor die halftoon benodigde energie, onbetrouwbaar en niet reproduceerbaar. Derhalve zijn er alternatieve methoden ontwikkeld, die wel van DGM gebruik maken, maar een betere reproduceerbaarheid hebben, zoals de methode beschreven in de genoemde Europese octrooiaanvrage 190 901.

Ook de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, die de genoemde bezwaren verbonden aan de werkwijze van de eerder genoemde aanvrage beoogt te vermijden, maakt gebruik van DGM en wordt hierna beschreven. Eerst wordt echter de inrichting beschreven waarin de werkwijze wordt toegepast.

Fig. 2 geeft een inrichting weer waarin de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast. Een eerste verwerkingseenheid 21, welke hierna met "ontvanger" zal worden aangeduid, bezit een bit-mapgeheugen 22 waarin van een gegevensgenerator 20 afkomstige beeldinformatie kan worden opgeslagen. Dit bitmapgeheugen 22 kan bijvoorbeeld 800 x 600 byte groot zijn. Indien als voorbeeld van een gegevensgenerator 20 een beeldscanner met een resolutie in beide richtingen van 4 punten per millimeter wordt genomen, kan in het bitmapgeheugen 22 de beeldinformatie betrekking hebbende op een halftoonbeeld van 20 bij 15 cm worden opgeslagen (mits de beeldinformatie per gescand beeldpunt in een byte opgeslagen wordt).

De ontvanger 21 is verbonden met een tweede verwerkingsdeel 23, welke hierna met "gegevenskoppelaar" zal worden aangeduid. Met de gegevenskoppelaar 23 is ook een derde verwerkingsdeel 25 verbonden, welke hierna met "rastergenerator" zal worden aangeduid. De rasterge-nerator 25 bevat tenminste een vergelijkingsgeheugen 27, waarin een vergelijkingsraster van m x n cellen kan worden opgeslagen, in welk raster de cellen van een cluster van p x q cellen worden voorzien van de binaire waarde 1 en de overige cellen van de binaire waarde 0.

Het opslaan van het vergelijkingsraster in het vergelijkingsgeheugen 27 kan op verschillende manieren geschieden. Zo kan bij de fabricage van de inrichting waarin de werkwijze wordt uitgevoerd een in ROM uitgevoerd vergelijkingsgeheugen 27 worden ingebouwd. In de ROM

is het vergelijkingsraster als het ware ingebakken en kunnen de waarden voor m, n, p en q en de plaats van de cluster binnen het raster niet meer veranderd worden. De werkwijze kan dan alleen met de vastgelegde waarden en plaatsaanduiding worden uitgevoerd. Dit zou bijvoorbeeld het geval kunnen zijn bij een standaardmachine, die ook door onervaren gebruikers zonder problemen bediend moet kunnen worden.

Een andere manier is geschikt voor bijvoorbeeld een specialist, die de ene keer met een klein, de andere keer met een groter vergelijkingsraster wil werken, waarbij ook de plaats en/of de grootte van de cluster gewijzigd moet kunnen worden. Hij kan dan via een toetsenbord (niet afgebeeld) de waarden van m, n, p en q en de plaatsaanduiding van de cluster invoeren in een in RAM uitgevoerd voorgeheugen 26. De rastergenerator 25 maakt dan op basis van deze gegevens een vergelijkingsraster met de met de binaire waarden ingevulde cellen en slaat het ingevulde vergelijkingsraster op in het in RAM uitgevoerde vergelijking sgeheugen 27. Daarna kan de specialist de werkwijze volgens zijn specificaties uitvoeren.

Volgens een derde manier worden de waarden van m, n, p en q ingebracht volgens een der beide voorgaande manieren, maar wordt de plaats van de cluster telkens bepaald door de waarden van de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens die het in bewerking komend intensiteitsgegeven omringen. Hierdoor worden scherpe overgangen, bijvoorbeeld bij lijnen of karakters, beter gevolgd.

Volgens een vierde manier worden de waarden van m, n, p en q ingebracht zoals boven beschreven, maar wordt de plaats van de cluster telkens willekeurig gekozen, bijvoorbeeld door gebruik van een ran-domgenerator, die willekeurige positiegegevens produceert.

Moiré-effecten worden op deze manier onderdrukt, aangezien de cluster binnen het vergelijkingsraster, en dus binnen de weer te geven beeldelementen, telkens een andere plaats inneemt.

De gegevenskoppelaar 23 bevat tenminste een lijngeheugen 24, dat bijvoorbeeld dezelfde opslagcapaciteit omvat als een lijn uit het bit-mapgeheugen, dus 600 byte. In de gegevenskoppelaar 23 vindt de bewerking van de beeldinformatie met gegevens uit de rastergenerator 25 plaats. De gegevenskoppelaar 23 is verbonden met een vierde ver-werkingsdeel 28, hetwelk hierna als "stuureenheid" zal worden aangeduid, dat een weergavedeel 30, bijvoorbeeld een laserprinter, aanstuurt. De stuureenheid 28 zet de ontvangen intensiteitsgegevens om in stuursignalen 29 voor het in intensiteit moduleren van de door de laser 31 van de laserprinter 30 aan een beelddrager 33 af te geven lichtbundel 32.

Voor de hierna volgende beschrijving van een eerste uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt als voorbeeld voor m en n de waarde 3 gebruikt en voor p en q de waarde 2, terwijl de cluster in de linkerbenedenhoek van het vergelijkingsraster is geplaatst. De cellen van de cluster bevatten elk de binaire waarde 1 en de overige cellen elk de binaire waarde 0. Verder worden de waarden van de in de voorgaande beschrijving gegeven voorbeelden gebruikt.

Een beeldscanner 20 scant lijnsgewijs een halftoonbeeld van bijvoorbeeld 5 bij 10 cm en genereert dus 400 scanlijnen van 200, elk een intensiteitsgegeven bevattende bytes. De beeldscanner 20 zendt de gegenereerde bytes over naar de ontvanger 21, die de intensiteitsbytes opslaat in een bitmapgeheugen 22.

Hierdoor vormt het bitmapgeheugen 22 een digitale weergave van het halftoonbeeld.

De rastergenerator 25 vormt een vergelijkingsraster van 3 bij 3 cellen in het vergelijkingsgeheugen 27 en slaat in de linker- en mid-dencel van de middelste en onderste rij de binaire waarde 1 op. In de overige cellen slaat hij de binaire waarde 0 op.

De ontvanger 21 zendt de 200 bytes van de bovenste scanlijn van het bitmapgeheugen 22 over naar de gegevenskoppelaar 23, die deze bytes B. (i * 1...200) opslaat in het lijngeheugen 24. Daarna gaat de gegevenskoppelaar 23 deze bytes bewerken met de inhoud van de cellen van het vergelijkingsraster 34. In Fig. 3 wordt deze bewerking schematisch weergegeven. De gegevenskoppelaar 23 zet de inhoud van de drie cellen van de bovenste lijn 34a van het vergelijkingsraster 34, die de rastergenerator 25 hem op zijn aanvraag toestuurt, in een schuifregister en haalt dit schuifregister in een vermenigvuldigingsoperatie over de bytes in het lijngeheugen 24. Per byte B^ uit het lijngeheugen 24 ontstaan dan drie nieuwe bytes, weergegeven in een printlijn 35a, die de gegevenskoppelaar 23 achtereenvolgens zendt naar de stuureenheid 28 van de laserprinter 30. De stuureenheid 28 zet het in de nieuwe byte vastgelegde intensiteitsgegeven om in een stuursignaal 29 voor het in intensiteit moduleren van de door laser 31 van de laserprinter 30 aan een fotogeleider 33 af te geven lichtbundel 32 voor het vormen van een beeldpunt van een beeldelement 36 overeenkomstig een op zich bekende elektrofotografische methode. Daar de drie bits van het schuifregister op nul staan, overeenkomstig de inhoud van de drie cellen van de bovenste lijn 34a van het vergelijkingsraster 34, hebben alle nieuwe bytes een nulinhoud, en wordt een lege printlijn afgebeeld.

Nadat de bytes in het lijngeheugen 24 zijn vermenigvuldigd met de inhoud van de drie cellen van de bovenste lijn 34a van het vergelij-kingsraster 34 en printlijn 35a is ontstaan, zet de gegevenskoppelaar 23 de inhoud van de drie cellen van de middelste lijn 34b van het vergelijkingsraster 34 in het schuifregister en voert dezelfde operatie uit op de bytes in het lijngeheugen 24. Per byte uit het lijngeheugen 24 ontstaan dan weer drie bytes, weergegeven in een printlijn 35b. Daar de schuifregisterbits achtereenvolgens op 1, 1 en 0 staan, bevatten nu de eerste twee nieuwe bytes het inten-siteitgegeven van de oude byte en de derde een nulinhoud. De gegevenskoppelaar 23 zendt de nieuwe bytes weer achtereenvolgens naar de stuureenheid 28, waarna de laser 31 van de laserprinter 30 telkens twee keer een lichtbundel van een zekere intensiteit en een keer geen lichtbundel aan de beelddrager 3 afgeeft. Aangezien de onderste lijn 34c van het vergelijkingsraster identiek is aan de middelste lijn 34b, wordt deze procedure nog een keer herhaald, waardoor printlijn 35c ontstaat. De bytes uit het lijngeheugen 24 zijn nu alle vermenigvuldigd met de inhoud van de cellen van de drie lijnen van het vergelijkingsraster 34, en de eerste rij 35 van beeldelementen 36 van het weer te geven halftoonbeeld is op de beelddrager 33 gevormd.

Voor de bewerking van de 200 bytes van de volgende scanlijn uit het bitmapgeheugen 22 zendt de ontvanger 21 deze over naar de gegevenskoppelaar 23, die deze bytes opslaat in het lijngeheugen 24, waarbij hij de bytes van de vorige lijn van het bitmapgeheugen 22 overschrijft. Daarna past de gegevenskoppelaar 23 de procedure zoals hiervoor is beschreven op de bytes van de volgende scanlijn toe. De ontvanger 21 kan de bytes van de volgende scanlijn van het bitmapgeheugen 22 ook tijdens de bewerkingsfase van de bytes van de vorige scanlijn overzenden, mits de gegevenskoppelaar 23 over een tweede lijngeheugen beschikt, waarin hij de bytes van de volgende scanlijn kan opslaan. Na afloop van de bewerkingsfase van de bytes van de vorige scanlijn kan de gegevenskoppelaar 23 dan direct (met tijdswinst) doorgaan met het bewerken van de bytes van de volgende scanlijn.

In deze eerste uitvoeringsvorm wordt ieder gescand beeldpunt uit het bitmap-geheugen 22 omgezet in een matrix van 3x3 afdruk-beeldpunten.

Aangezien elke byte van het lijngeheugen 24 wordt vermenigvuldigd met de inhoud van de 3 cellen van elk van de 3 lijnen van het verge-lijkingsraster en elke nieuwe byte een weer te geven beeldstip vormt, waarbij telkens 3x3 beeldpunten een beeldelement vormen, wordt het gescande beeld bij eenzelfde resolutie van de laserprinter 30 als die van de scanner 20 een factor 3 in beide richtingen opgeblazen. Om nu een weergegeven halftoonbeeld te verkrijgen, dat evengroot is als het gescande halftoonbeeld, moet dus de adresseerbaarheid van de laserprinter 30 in beide richtingen 3 x zo groot zijn als de adresseerbaarheid van de beeldscanner. In zijn algemeenheid geldt, dat de adresseerbaarheid van het weergavedeel 30 in de ene richting m maal zo groot moet zijn als die van de gegevensgenerator 20 en die in de andere richting n maal zo groot, om een 1:1 afbeelding te verkrijgen.

In een tweede uitvoeringsvorm wordt ieder gescand beeldpunt uit het bitmap-geheugen omgezet in één afdruk-beeldpunt. Dit wordt bereikt in de inrichting getoond in Fig. 4, welke inrichting grotendeels identiek is aan die van Fig. 2, maar een additionele middelingseenheid 49 in de gegevenskoppelaar 23 heeft. Verder wordt verwezen naar Fig. 5.

Aangezien de rasterfrequentie niet wordt verdrievoudigd gedurende de gegevensverwerking zoals in de eerste uitvoeringsvorm, wordt het originele beeld gescand met een 3 maal zo hoge ruimtelijke frequentie om dezelfde afdruk-rasterfrequentie te behouden. Daarom levert het scannen van het genoemde halftoonorigineelbeeld van 5 x 10 cm 1200 lijnen van 600 bytes op.

Zoals in de eerste uitvoeringsvorm, worden intensiteitsbytes van de gescande beeldpunten opgeslagen in het bitmap-geheugen 22 van ontvanger 21, en vormt rastergenerator 25 een vergelijkingsraster van 3x3 cellen in vergelijkingsgheugen 27, bevattende binaire enen in een 2x2 cluster van rastercellen en binaire nullen in de overige cellen.

De ontvanger 21 zendt de bytes Bi,j van de eerste 3 lijnen 9Öa, 90b en 90c van het bitmap-geheugen 22 naar de gegevenskoppelaar 23 waar het gemiddelde wordt bepaald van deze bytes over blokken van 3x3 bytes door middelingseenheid 49 (Fig. 4) zoals getoond in Fig. 5. De gemiddelde waarden Bk worden opgeslagen in lijngeheugen 24, en worden verder verwerkt op dezelfde wijze als is beschreven met betrekking tot de eerste uitvoeringsvorm, resulterend in 3 lijnen 35a, 35b en 35c van afdruk-beeldpunten.

Fign. 6a tot en met 6e geven voorbeelden van resulterende beeld- 1 elementen, waarbij van twee rijen beeldelementen drie achtereenvolgende beeldelementen zijn weergegeven. Ieder beeldelement omvat negen beeldpunten, die elk een cel zijn van een 3x3 matrix zoals wordt getoond in Fig. 6a. Aangezien slechts een cluster van 4 beeldpunten, die omringd is door lege beeldpunten, voor de vorming van de halftoonwaarde van een beeldelement wordt gebruikt door in elk ervan een stip af te drukken, is het bereik in de lichte grijswaarden groot. Ook als de beeldstippen de grens van hun beeldpunt hebben bereikt (Fig. 6c), overheerst nog het niet-ingevulde deel van het beeldelement, waardoor de indruk nog altijd aan de lichtgrijze kant is. Dit in tegenstelling tot de eenvoudige methode van DGM, waarbij dan de indruk donkergrijs is (zie hiervoor Fig. ld). Pas als de beeldstippen de beeldpunten overlappen, en in het geval van de eenvoudige methode van DGM een zwarte indruk ontstaat (Fig. Ie), begint een middengrijze indruk te ontstaan (Fig. 6d). Een volledig zwarte indruk ontstaat pas als de diameter van de beeldstip twee maal zo groot is als de diagonaal van de beeldpunt (Fig. 6e).

Door de combinatie van een rasterpatroon van 3x3 cellen - waardoor de ruimtelijke resolutie (de effectief waargenomen resolutie) hoog blijft - en de uniforme intensiteitswaarde van de clusters van 2x2 cellen - waardoor een groot aantal grijswaarden kunnen worden weergegeven -, wordt het effect van onvolkomenheden (instabiliteiten in de beelddrager en/of het weergavesysteem) in belangrijke mate onderdrukt.

Dit zal worden uitgelegd aan de hand van de Fign. 6a tot en met 6f. In Fig. 6f wordt een grafische weergave getoond van de lichtintensiteit, die door de laserstraal van een laserprinter wordt toegevoerd aan de fotogeleidende tussenbeelddrager, als functie van de radiële afstand R vanaf het middelpunt O van het bestraalde gebied (dat hoofdzakelijk cirkelvormig wordt verondersteld), De grafiek SD heeft betrekking op instraling met lage energie, resulterend in een kleine afgedrukte stip, en LD heeft betrekking op instraling met een hoge energie, resulterend in een grote afgedrukte stip. De gebroken lijn C heeft betrekking op de zogenaamde kritische energiediehtheid, boven welke (gebied A) het bestraalde gebied van de beelddrager volledig zwart wordt ontwikkeld, en beneden welke (gebied B) het bestraalde gebied van de beelddrager met een grijswaarde wordt ontwikkeld, welke laatste afhangt van de feitelijke hoeveelheid toegevoegde licht-energie. Uit de getoonde grafieken valt af te leiden, dat afgedrukte stippen een volledig zwart kerngebied S, L hebben, dat omgeven wordt door een grensgebied S', L', met een grijswaarde die afneemt met toenemende R. De optische dichtheid van het grensgebied S', L' wordt beïnvloed door de conditie van de fotogeleidende tussenbeelddrager en het ontwikkelsysteem van de printer en daardoor kan de beeldkwaliteit over de tijd en over een beeldplaats variëren.

In Fign· 6a tot en met 6e wordt het kerngebied weergegeven door een volledig zwarte stip en het grensgebied door een gearceerd gebied rondom elke stip. Wanneer kleine stippen worden afgedrukt (Fign, 6a en 6b), neemt het totale oppervlak van de grensgebieden op dezelfde manier toe als bij een normale DGM-methode (vergelijk Fign. lb en lc), maar met toenemende stipgrootte worden de grensgebieden gedeeltelijk overlapt door buurstippen (Fign. 6c, 6d, 6e). Als gevolg daarvan wordt het totale gebied dat door de systeemconditie wordt beïnvloed relatief verkleind. Hierbij moet worden opgemerkt dat de gevallen, waarin de grensgebieden niet overlapt worden, beperkt zijn tot de zeer lichte grijswaarden, terwijl in het geval van normale DGM deze gevallen het grootste deel van de optische dichtheidsschaal innemen.

In de twee beschreven uitvoeringsvormen wordt de cluster van de afdrukstippen steeds in dezelfde positie binnen het vergelij-kingsraster geplaatst. Dit heeft tot gevolg dat de afdruk een regelmatig rasterpatroon heeft dat zeer geschikt is voor het weergeven van halftoonbeelden. Voor het weergeven van lijn of tekstbeelden echter is een regelmatig rasterpatroon minder geschikt, zoals bekend is bij de vakman. Dit nadeel kan worden geëlimineerd door te zorgen dat de positie van de cluster van afdrukstippen binnen het vergelijkingsraster gekozen kan worden in overeenstemming met de beeldinformatie van het oorspronkelijke beeld. In twee verdere uitvoeringsvormen van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding wordt de positie van de p x q cluster van beeldpunten binnen het m x n vergelijkingsraster automatisch uitgekozen op basis van de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens.

De algemene gedachte van deze uitvoeringsvormen zal eerst worden uitgelegd met verwijzing naar Fig. 7. In dit voorbeeld wordt een ana-lysevenster van 3x3 beeldpunten gebruikt om te beslissen waar een cluster van 2x2 beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt moet worden geplaatst. De cellen van het analysevenster bevatten de intensiteitswaarde g (i, j) van corresponderende beeldpunten (bytes) in het bitmap-geheugen 22.

Somwaarden S (k) worden berekend volgens: S(1) = g(1,1) + g(l,2) + g(2,1) + g(2,2) S(2) = g(1,2) + g(l,3) + g(2,2) + g(2,3) S(3) = g(2,l) + g (2,2) + g(3,1) + g(3,2) S(4) * g(2,2) + g(2,3) + g(3,2) + g(3,3)

Van de waarden S (k) worden de hoogste, Smax, en de laagste, Smin, geselecteerd en hun verschil deltaS = Smax - Smin, dat een maat is voor het beeldcontrast, wordt vergeleken met een vooraf bepaalde drempelwaarde T.

Als deltaS < T is, hetgeen erop wijst dat het geanalyseerde gebied een continutoonbeeld is, dan wordt de 2 x 2 cluster geplaatst op een vooraf gekozen positie binnen het 3x3 vergelijkingsraster, resulterend in een regelmatig stippenpatroon, dat te verkiezen is voor de weergave van continutonen.

Als daarentegen deltaS > T is, bijvoorbeeld voor lijnbeelden, wordt een positie gekozen volgens Smax voor de 2 x 2 cluster met het doel om het beelddetail beter weer te geven.

De waarde van T moet ongeveer in het midden van het gebied van mogelijke waarden liggen.

In Fig. 8a wordt een voorbeeld gegeven van de plaatsing van een cluster voor een derde uitvoeringsvorm van de werkwijze, waarin ieder gescand beeldpunt wordt omgezet in 3 x 3 afdrukbeeldpunten, en waarin m=n=3enp=q=2, zoals wordt beschreven in de eerste uitvoeringsvorm hierboven. De rastervierkanten corresponderen met de Q (\ 0 ft 5 L * gescande beeldpunten van het bitmap-geheugen, die worden geanalyseerd om de positie te berekenen van de afdrukstippen binnen het middelste beeldelement 100, en de zwarte stippen zijn de resulterende afdrukstippen voor het geval aangeduid onder het raster.

Fig. 9 toont een inrichting ten gebruike voor de genoemde derde uitvoeringsvorm van de uitvinding. Deze inrichting omvat een ontvanger-eenheid 21, een gegevenskoppelaar 23, een rastergenerator 25, een besturingseenheid 28 en een weergavedeel 30 juist zoals de inrichting van Fig. 2. Toegevoegd is een besturingseenheid 50, verbonden met de ontvanger 21 en met de rastergenerator 25. De besturingseenheid 50 bevat een adresgenerator 51 en een positiekiezer 52. De gegevenskoppelaar 23 bevat een tussengeheugen 55 in plaats van het lijngheugen 24 (Fig. 2) en een geheugen 56 voor het opslaan van 3 lijnen van afdrukgegevens. De stuureenheid 28 is voorzien van een buffergeheugen 57 voor het opslaan van 3 lijnen van afdrukgegevens.

De werking van deze inrichting is als volgt. De adresgenerator 51 van besturingseenheid 50 zendt het adres van een beeldpunt dat bewerkt moet worden naar ontvangereenheid 21 en als reactie hierop zendt de ontvangereenheid de intensiteitswaarde van dat beeldpunt naar de gegevenskoppelaar 23 die deze opslaat in tussengeheugen 55, en de inten-siteitswaarden van het genoemde beeldpunt en de 8 beeldpunten die er omheen liggen (tesamen een 3x3 matrix vormend) naar de besturingseenheid 50, waar zij worden verwerkt door positiekiezer 52 voor het selecteren van een positie binnen het vergelijkingsraster voor de cluster van afdrukstippen. De positiekiezer 52 gebruikt het hierboven beschreven algoritme en zendt de resultaten naar rastergenerator 25. De rastergenerator 25 slaat deze resultaten op in voorge-heugen 26 en vormt daarna een vergelijkingsraster in vergelijkingsgeheugen 27, welk vergelijkingsraster binaire enen bevat in de cellen overeenkomend met de positie van de afdrukstippen en binaire nullen bevat in de andere cellen.

Gegevenskoppelaar 23 vermenigvuldigt de waarden van het vergelijkingsraster, die op zijn verzoek naar hem toegezonden zijn door rastergenerator 25, met de waarde van het beeldpunt in tussengeheugen 55 en produceert zo een raster van 3x3 cellen bevattende inten-siteitsgegevens (waarvan er 2 x 2 niet gelijk aan 0 zijn), welk raster wordt opgeslagen in geheugen 56 op een positie die correspondeert met de positie van het bewerkte beeldpunt in de scanlijn waarvan het deel uitmaakt.

Hierna wordt het volgende beeldpunt van de scanlijn bewerkt en de resultaten worden opgeslagen in geheugen 56. Op deze manier wordt het geheugen 56 gevuld met intensiteitswaarden die het resultaat zijn van het bewerken van een scanlijn. Wanneer geheugen 56 volledig gevuld is, wordt zijn inhoud gezonden naar stuureenheid 28, die deze inhoud opslaat in buffergeheugen 57 en achtereenvolgens omzet in besturingssignalen 29 voor laserprinter 30. De laserprinter 30 maakt dan een afdruk zoals hierboven beschreven.

In Fig. 8b wordt een voorbeeld gegeven van de plaatsing van de cluster voor een vierde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, waarin ieder gescand beeldpunt wordt omgezet in een afdrukbeeldpunt, en waarin m * n = 3 en p = q = 2, zoals wordt beschreven in de tweede uitvoeringsvorm hierboven. De getoonde raster-vierkanten corresponderen met de gescande beeldpunten en tevens met de afdrukbeeldpunten, en de zwarte stippen geven die afdrukbeeldpunten aan waarin een stip wordt afgedrukt voor het aangegeven geval.

Fig. 10 toont een inrichting ten gebruike met de vierde uitvoeringsvorm van de uitvinding. Deze inrichting is grotendeels identiek aan die van de derde uitvoeringsvorm (Fig. 9), waarbij het enige verschil wordt gevormd door toevoeging van een middelingseenheid 49 in gegevenskoppelaar 23. Zoals wordt beredeneerd met betrekking tot de tweede uitvoeringsvorm, is de scanfrequentie 3 maal zo hoog in beide scanrichtingen (en daardoor is het aantal bytes in het bitmap-geheugen 22 9 maal zo groot) als in de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, om dezelfde afdrukresolutie te behouden.

De werking van deze inrichting is als volgt. De adresgenerator 51 van besturingseenheid 50 zendt de adressen van een blok van 3x3 beeldpunten die moeten worden bewerkt naar ontvangereenheid 21 en als reactie hierop zendt de ontvanger 21 de intensiteitswaarden van die beeldpunten naar de gegevenskoppelaar 23, waar een gemiddelde waarde wordt berekend in middelingseenheid 49 en opgeslagen in tussengeheugen 55. Tevens worden de intensiteitswaarden van de genoemde beeldpunten gezonden naar de besturingseenheid 50, waar zij worden bewerkt door positiekiezer 52 om een positie binnen het vergelijkingsraster te kiezen voor de cluster van afdrukstippen. De positiekiezer gebruikt het hierboven beschreven algoritme en zendt de resultaten naar rastergenerator 25. De rastergenerator 25 slaat deze resultaten op in een voorgeheugen 26 en vormt daarna een vergelijkingsraster in verge-lijkingsgeheugen 27, welk vergelijkingsraster binaire enen bevat in de cellen die corresponderen met de positie van de afdrukstippen en binaire nullen in de andere cellen.

Gegevenskoppelaar 23 vermenigvuldigt de waarden van het vergelijkingsraster, op zijn verzoek naar hem toegezonden door rastergenerator 25, met de gemiddelde waarde in tussengeheugen 55 en produceert zo een raster van 3x3 cellen bevattende intensiteitsgegevens (waarvan er 2x2 niet gelijk aan 0 zijn), welk raster wordt opgeslagen in geheugen 56 op posities die overeenkomen met de plaats van de bewerkte beeldpunten in het bitmapgeheugen 22.

Hierna wordt het volgende blok van 3x3 beeldpunten van de scanlijn bewerkt en de resultaten worden opgeslagen in geheugen 56. Op deze manier wordt het geheugen 56 gevuld met intensiteitsgegevens, die het resultaat zijn van het bewerken van 3 opeenvolgende scanlijnen.

Wanneer geheugen 56 volledig is gevuld, wordt zijn inhoud gezonden naar stuureenheid 28, die de inhoud opslaat in buffergeheugen 57 en achtereenvolgens omzet in besturingssignalen 29 voor laserprinter 30. De laserprinter 30 maakt dan een afdruk zoals boven beschreven.

Het zal duidelijk zijn dat de beschreven uitvoeringsvormen specifieke aspecten hebben die geheel vrij te kiezen zijn en dat alternatieve implementaties gemakkelijk gevonden kunnen worden door de vakman. Daarom wordt de gewenste octrooibescherming niet beperkt door de beschreven uitvoeringsvormen maar moet deze gezien worden in overeenstemming met de reikwijdte van uitvinding, waarbij in het bijzonder wordt verwezen naar de volgende conclusies.

Claims (18)

1. Werkwijze voor het verwerken en het op een beelddrager gerasterd weergeven van op een halftoonbeeld betrekking hebbende beeldinformatie door het vormen van beeldelementen volgens een raster-patroon van beeldpunten en het op de beelddrager afdrukken van stippen in slechts een gedeelte van de beeldpunten van ieder beeldelement met intensiteiten volgens in de beeldinformatie vastgelegde intensiteits-gegevens, met het kenmerk, dat binnen elk beeldelement de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt worden opgesteld in een cluster met een minimale omtrek.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stippen die binnen een beeldelement worden afgedrukt, worden afgedrukt met een uniforme intensiteitswaarde.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin elk beeldelement wordt gevormd volgens een rasterpatroon van m x n beeldpunten, met het kenmerk, dat binnen elk beeldelement de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt worden opgesteld in een cluster van p x q beeldpunten.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat m * n = 3 en p = q = 2.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zij omvat het vormen van een vergelijkingsraster bevattende een rasterpatroon van cellen corresponderend met de beeldpunten van een beeldelement; het toewijzen van een eerste waarde aan de cellen corresponderend met de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt en van een tweede waarde aan de cellen corresponderend met de andere beeldpunten; het vermenigvuldigen van de waarden in het vergelijkingsraster met de in de beeldinformatie vastgelegde inten-siteitsgegevens corresponderend met dat beeldelement; en het toewijzen van het resulterende patroon van intensiteitsgegevens aan dat beeldelement.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat genoemde eerste waarde een binaire 1 is en genoemde tweede waarde een binaire 0.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat steeds de positie binnen een beeldelement van de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt wordt bepaald uit de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een plaatselijke kontrastwaarde wordt bepaald uit de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens en dat de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt wordt geplaatst in een voorafbepaalde positie binnen het beeldelement, als de plaatselijke kontrastwaarde lager is dan een voorafbepaalde drempelwaarde, en in een positie die verband houdt met de beeldinformatie, als de plaatselijke kontrastwaarde hoger is dan die voorafbepaalde drempelwaarde.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat steeds de positie binnen een beeldelement van de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt willekeurig wordt gekozen.

10. Inrichting voor het verwerken en het op een beelddrager gerasterd weergeven van op een halftoonbeeld betrekking hebbende beeldinformatie, omvattende middelen voor het vormen van beeldelementen volgens een rasterpatroon van beeldpunten, en middelen voor het afdrukken op de beelddrager van stippen in slechts een gedeelte van de beeldpunten van elk beeldelement met intensiteiten volgens in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens, gekenmerkt door middelen voor het binnen elk beeldelement afdrukken van stippen in beeldpunten die een cluster met een minimale omtrek vormen.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de middelen voor het afdrukken van stippen in een gedeelte van de beeldpunten in een beeldelement zijn ingericht om deze stippen met een uniforme intensiteitswaarde af te drukken.

12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, welke gebruik maakt van beeldelementen van m x n beeldpunten, met het kenmerk, dat de middelen voor het afdrukken van stippen in een gedeelte van de beeldpunten in een beeldelement middelen omvatten om de de beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt op te stellen in een cluster van p x q beeldpunten.

13. Inrichting volgens een der conclusies 10, 11 of 12, met het kenmerk, dat de middelen voor het afdrukken van stippen in een gedeelte van de beeldpunten in een beeldelement middelen omvatten voor het uitkiezen van een positie binnen elk beeldelement voor de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt, op basis van de beeldinformatie.

14. Inrichting volgens conclusie 13, gekenmerkt door middelen voor het bepalen van een plaatselijke kontrastwaarde uit de in de beeldinformatie vastgelegde intensiteitsgegevens en voor het plaatsen van de cluster van beeldpunten waarin een Stip moet worden afgedrukt in een voorafbepaalde positie binnen het beeldelement, als de plaatselijke kontrastwaarde lager is dan een voorafbepaalde drempelwaarde, en in een positie die verband houdt met de beeldinformatie, als de plaatselijke kontrastwaarde hoger is dan die voorafbepaalde drempelwaarde.

15. Inrichting volgens een der conclusies 10, 11 of 12, met het kenmerk, dat de middelen voor het afdrukken van stippen in een gedeelte van de beeldpunten in een beeldelement middelen omvatten voor het steeds uitkiezen van een willekeurige positie binnen het beeldelement voor de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt.

16. Inrichting volgens een der conclusies 10 tot en met 15, met het kenmerk, dat de inrichting een eerste verwerkingsdeel (21) en een met het eerste verwerkingsdeel (21) verbonden eerste geheugen (22) omvat voor het opslaan in het eerste geheugen (22) van door het eerste verwerkingsdeel (21) ontvangen beeldinformatie, dat de inrichting verder een met het eerste verwerkingsdeel (21) verbonden tweede verwerkingsdeel (23) en een met het tweede verwerkingsdeel (23) verbonden derde verwerkingsdeel (25) omvat, welk tweede verwerkingsdeel (23) een tweede geheugen (24) bevat en is ingericht voor het opslaan in het tweede geheugen (24), het uitlezen uit het tweede geheugen (24) en het bewerken met uit het derde verwerkingsdeel (25) afkomstige gegevens van telkens een door het eerste verwerkingsdeel (21) overgedragen gedeelte van de in het eerste geheugen (22) opgeslagen beeldinformatie, en dat de inrichting verder een met het tweede verwerkingsdeel (23) verbonden vierde verwerkingsdeel (28) en een met het vierde verwerkingsdeel (28) samenwerkend weergavedeel (30) omvat voor het door het vierde verwerkingsdeel (28) omzetten van het door het tweede verwerkingsdeel (23) overgedragen bewerkte gedeelte van de beeldinformatie in stuursignalen (29) voor het weergavedeel (30) ter vorming van de beeldelementen op een beelddrager (33).

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het derde verwerkingsdeel (25) een derde geheugen (26) en een vierde geheugen (27) omvat voor het opslaan van informatie over afmetingen en positie binnen een beeldelement van een cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt in het derde geheugen (26) en voor het opslaan van een vergelijkingsraster corresponderend met een beelddeel in het vierde geheugen (27).

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat hij tevens een met het eerste verwerkingsdeel (21) en met het derde verwerkingsdeel (25) verbonden vijfde verwerkingsdeel (50) omvat voor het uit de in het eerste geheugen (22) opgeslagen beeldinformatie bepalen van een positie binnen een beeldelement voor de cluster van beeldpunten waarin een stip moet worden afgedrukt en voor het in het derde geheugen (26) opslaan van informatie over genoemde positie.