DE3417188A1

DE3417188A1 - Verfahren und system zur farbbildreproduktion

Info

Publication number: DE3417188A1
Application number: DE19843417188
Authority: DE
Inventors: Yasuo Tokio/Tokyo Kouzato; Yukio Atsugi Kanagawa Masuda; Susumu Yamato Kanagawa Sugiura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-05-10
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPH0515105B2; US4930007A; JPS59205876A; DE3417188C2

Description

TJeDTKE - BüHLING - KlNNE - GrULPE

Pellmann - Grams¹.* Strül^...^: 3A17188

•h-

Patentanwälte und Vertreter beim EPA Dipl.-Ing. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mün<

9. Mai 1984 DE 3931

Canon -Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Verfahren und System zur FarbbiLdreproduktion

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System für die FarbbiLdreproduktion.

Bei einem Farbaufzeichnungsgerät nach dem Stand der Technik, bei dem ein binäres Aufzeichnungsverfahren angewandt wird, wird ein eingegebener Bilddatenwert mittels einer Di th errna t r i χ oder einer hieraus abgewandelten Matrix durch einen binären Tönungspegel dargestellt.

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844

Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508941

Postscheck (Münchon) Kto. 67C /I3-1(M

Infolgedessen werden in einem Bereich hoher Auflösung wie beispielsweise einem Bereich von Zeichen oder Symbolen feine Linien durch die Dither-Verarbeitung unterbrochen,

so daß die Bildqualität verschlechtert wird. Eine Auf-5

Lösung für ein monochromatisches oder Schwarz-Weiß-Bild ist im Artikel "Adaptive Switching of Dispersed and Clustered Halftone Patterns for Bi-Level Image Rendition" in SID 77 DIGEST von «wan Y Wong (IBM) aufgezeigt. Hierin werden zwei Lösungswege -diskutiert, nämlich einer mittels Laplace-Gradienten und der andere mittels maximaler Eckensummen. Für ein monochromatisches Bild wird an einem Vorlagenbild ermittelt, ob es in einem Graupegel-BiLdbereich oder in einem Bildbereich hoher Auf-·

lösung wie einem Zeichenbereich liegt, um demgemäß für 15

die binäre Digitalisierung eine Ditherverarbeitung oder eine Verarbeitung mit einem einzigen Schwellenwert festzulegen.

Nachstehend wird das Verfahren nach dem Stand der T e c h -

nik für die Ermittlun'g des Bildbereichs hoher Auflösung oder des Graupegel-Bildbereichs für das monochromatische Bild beschrieben. Figur 1 zeigt eine Gestaltung gemäß der JP-OS Nr. 3374/1983. Eingegebene Bilddaten 200 werden abwechselnd in Zeilenpufferspeicher 202 und 203 ein-

gespeichert. Nach Figur 1 wirkt der Speicher 202 als Eingabe-Zeilenpufferspeicher, während der Speicher 203 als Ausgabe-Zeilenpufferspeicher wirkt. Die Speicher und 203 sind n-Zei len-Pufferspeieher. Mit 204 ist ein Blockspeicher für die Ermittlung bezeichnet, ob ein

η χ n-Bildelementebereich eines Vorlagenbilds Bilddaten hoher Auflösung oder Graupegel-Bilddaten entspricht. Der Blockspeicher speichert Daten für η χ η Bildelemente. Mit 205 ist ein Diskriminator für das Unterscheiden der

Art der Bilddaten durch Prüfen der η χ η Bildelemente-35

daten in dem B tockspeicher 204 bezeichnet.

Es werden ein Maximalwert Pmax und ein Minimalwert Pmin der Bildelementedaten in dem Blockspeicher 204 erfaßt; falls (Pmax - P'min) 2z L gilt, wird daraus bestimmt, daß das Bild in dem Block in einem Bildbereich hoher Auflösung liegt, woraufhin ein Schwellenwertwählschalter 209 in eine Stellung B geschaltet wird, ^um eine Einzelschwellenwert-Matrixtabelle 207 zu wählen. Falls (Pmax - Pmin)< L gilt, wird daraus bestimmt, daß das Bild in dem Graupegel-Bildbereich liegt, so daß durch ein Ausgangssignal des Diskriminators 205 eine Dithermatrixtabe I le 206 gewählt wird. Mit 208 ist ein Ve ι—

■j^g gleicher bezeichnet, der einen mittels des Schalters 209 gewählten SchweI lendatenwert mit einem Bi L de Iementedatenwert aus dem Blockspeicher 204 vergleicht. Das Ausgangssignal des Vergleichers 208 ist binär digitalisiert und wird für die binäre Bildaufzeichnung einem binären Ein-/Ausscha It-Drucker 210 zugeführt.

Für ein Farbbild werden jedoch Vo r lagenbi I dda t en durch eine Eingabevorrichtung in Farbkomponenten R für Rot, G für Grün und B für Blau aufgeteilt. Daher können bei __ der Anwendung des vorstehend beschriebenen IBM-Verfahrens an jedem der drei Farbsignale die Ermittlungsergebnisse für die jeweiligen FarbsignaIkomponenten in einem der Prüfung unterzogenen Eingabe-BiI de Iementebereich unterschiedlich sein.

· · .

Falls sich die Ermittlungsergebnisse für die jeweiligen Farbäignale voneinander unterscheiden, kann der Fall auftreten, daß eine Cyan-Drucktintenmenge C für eine eingegebene Rotkomponente R nach dem Dotierverfahren in ein Punktemuster umgesetzt wird, während eine Magenta-

Drucktintenmenge M für eine eingegebene Grünkomponente G nach dem EinzeLschweLLenwert-Verfahren in ein Punktemuster umgesetzt wird. Infolgedessen ergibt sich eine

unterschiedliche überlagerung der Farben, so da.ß sich 5

eine reproduzierte Farbe von einer angestrebten Farbe unterscheidet. Ferner werden bei der Cyankomponente C feine Linien durch die Ditherverarbeitung unterbrochen, so daß die Bildqualität herabgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung der vorstehend genannten Probleme ein Verfahren und ein System zur digitalen Farbbildreproduktion zu schaffen, mit welchen ein Bild hoher Auflösung reproduziert werden

kann.
15

Ferner soll mit dem erfindungsgemaßen Verfahren bzw. System ein Bild mit vielen Tönungs- bzw. Gradationswerten reproduziert werden können..

2^ Weiterhin sollen bei -dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. System Bilder sowohl mit hoher Auflösung als auch mit vielen Tönungspegeln reproduziert werden können.

Mit der Erfindung sollen ein Verfahren und ein System ^ ° zur Farbbildreproduktion geschaffen werden, bei welchen ermittelt wird, ob eine farbfreie Komponente eines Farbbildsignals ein Bildsignal hoher Auflösung oder ein Graupegel-Bildsignal ist, und in dem Fall, daß ein Bildsignal hoher Auflösung vorliegt, die Farbkomponentensigna I e mittels eines vorbestimmten SchweI Lenwertsignats binär digitalis i. ert werden.

Weiterhin soll bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. System die Qualität eines reproduzierten Farbbilds verbessert werden können, ohne daß eine Schaltung oder

ein Speicher für die Erkennung des Bildsignals hoher Auflösung oder des Graupegel*BiIdsignaLs für eine jeweilige Farbe vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Bil-dverarbeitungsschaltung nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße FarbbiId-Verarbeitungsschaltung.

Fig. 3 und 4 zeigen Schwellenwerte.

Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße FarbbiLd-Verarbeitungsschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel .

Die Figur 2 zweigt ein Ausf üh rungsbe i sp i e L der Erfindung. Mit 301 ist ein DreifarbenzerIegungs-VorlagenbiI dleser in einem Farbbilderzeugungsgerät bezeichnet. Der Leser gibt parallel Komponentensignale B, 6 und R ab, die einer Analog/Di gi ta l-Umsetzung unterzogen sind. Mit 302 ist eine bekannte Schaltung bezeichnet, die die Signale R, G und B jeweibs in Komplementärfarben-Signale Y1 , M1 und C1 umsetzt; mit 303 ist eine Schaltung bezeichnet, die an den Signalen Y1, M1 und C1 eine Gamma-Umsetzung und eine Tönungs- bzw. Gradations korrektur ausführt, umSignale Y2, M 2 bzw. C2 zu erzeugen; mit 304 ist eine Untergrundfarben-Auszugsschaltung für das Herauslösen einer Schwarzkomponente K (farbfreien Komponente) aus den Farbkomponenten bezeichnet; mit 305 ist eine bekannte Maskierschal· tung zur Korrektur der Farbreproduktion bezeichnet; mit

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306 ist eine Binär-DigitaHsierschaltung für die Schwarzkomponente K bezeichnet; mit 301 bis 313 sind Binär-DigitalisierschaLtungen für Farbkomponenten Y4, M4 bzw.

C 4 bezeichnet. Die Digitalisierschaltungen sind aLs 5

VergLeicher aufgebaut, .wobei der Di gi ta L i s i e rs c ha L t ung 306 ein Schwellenwerts ignal aus einem Konstantschwellenwert-Speicher 309 oder einem Ditherspeicher 310 zugeführt wird, während den Digitalisierschaltungen 311 bis 313 Schwellenwertsignale aus einem Konstantschwellenwert-Speicher 314 oder einem Ditherspeicher 315 züge- . führt werden. Mit 307 ist ein Bereich-Diskriminator für die (farbfreie) Schwarzkomponente K bezeichnet, der dem in Figur 1 gezeigten gleichartig ist. Mit 308 und 316 sind Schwellenwertwähler bezeichnet, während mit 317 ein

'

Ein-/Ausscha-lt-Drucker bezeichnet ist, der ein Bild durch überlagerung von Toner- bzw. Farbtinten mittels der binären Signale Y4, M4, C4 und K4 druckt.

Aufgrund der drei Farbkomponentensigna I e R für Rot,

G für Grün und B für Blau aus dem VorlagenbiId leser 301 werden von de.m Komplementärfarben-Umsetzer 302 Ausgangsdaten erzeugt, die Tintenmengen für Cyan C, Magenta M und Gelb Y für das Drucken darstellen, üblicherweise wird eine Berechnung unter der Annahme von C=U-R ausgeführt, wobei U eine Mengeneinheit ist und für einen 8 -Bit-Datenwert gleich FF_U in sedezimaler Darstellung ist. Die umgesetzten Daten Y1, M1 und C1 werden jeweils mittels des als Gamma-Umsetzungs-SchaItung 303 bezeichneten Eingangs /Ausgangs-Kenn I i η i en-Umset ze rs ieweils in Signale

Y2, M2 bzw. C2 umgesetzt. Aus den Signalen bzw: Komponenten Y2, M2 und C2 werden mittels der Schaltung 304 die farbfreie bzw. Schwarzkomponente und die Farbkomponenten herausgezogen. Da die Schwarzkomponente K einem Minimalwert der Signale Y2, M2 und C2 entspricht, ist durch die 35

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Komponente K die farbfreie Komponente bestimmt. Andererseits werden die Farbkomponenten durch die Subtraktion der farbfreien Komponente folgendermaßen bestimmt:

Y3 = (Y2 - K (x1) ß1, M3 = (M2 - K<x2)ß2 und C3 = 5

(C2 - K<x3)ß3. Die Farb.komponenten werden hinsichtlich der Färbung durch die Farbkorrektur- bzw. Maskierschaltung 305 korrigiert, die die Signale Y4, M4 und C4 abgibt. Die Signale bzw. Daten K, Y4, M4 und C4 sind Daten,

die jeweils die Tintenmengen für die zu druckenden Farben 10

darstellen. Der Diskriminator 307 entspricht den Blöcken 201 bis 207 nach Figur 1 und ermittelt aufgrund der Daten in einem Schwarzkomponenten-Bildelementeblock (mit η χ η Bildelementen) einen Bereich hoher Auflösung oder einen Graupegelbereich. Falls der Diskriminator 307 den Be-

reich hoher Auflösung erkennt, werden die Schwellenwertwähler bzw. Schalter 308 und 316 so geschaltet, daß als Schwe I lenwertque 11 en die Einzelschwellenwert- bzw. Konstant· schwe I lenwert-Speicher 309 und 314 angeschlossen werden. Die Digitalisierschaltungen bzw. Vergleicher 306 und

311 bis 313 vergleibh'en die eingegebenen Bilddaten mit dem einzelnen Schwellenwert und setzen die Bilddaten dadurch in binäre Daten um, die dann dem binären Ein-/ Ausscha Lt-Druc ker <-f ü r die Farbreproduktion zugeführt werden.

Statt des η χ η-Blocks kann auch eine Seite des zu reproduzierenden Bilds untersucht werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. System erfolgt

die Unterscheidung aufgrund des aus den Signalen Y, M und C abgeleiteten Schwarzsignals K, da in den meisten Fällen auf dem Gebiet der Büroarbeiten Zeichen und Symbole schwarz sind und "Schwarz" die am besten unterscheidbare Farbe ist. Falls daher nach der Farbverarbei-

tung die Schwarzkomponente als Bereich hoher Auflösung

bzw. als diesem Bereich entsprechend erkannt wird, werden sowohl für di;e Schwarzkomponente ^a Is auch für die anderen drei Farbkomponenten (oder in manchen Fällen

tatsächlich die Komponenten für Schwarz und zwei der 5

Farben Gelb Y , Magenta ·Μ und Cyan C) die Einzel schwel-I enwertmatrix-Tabe11enspeicher gewählt. Da das Schwarzkomponenten-D ithermuster von den Dithermustern für die anderen Farben verschieden ist, ist der Schwellenwertmuster-Tabellenspeicher 310 vorgesehen, der von demjenigen für die anderen drei Farben verschieden ist. Für die Komponenten Y , M und C werden der gemeinsame Einzelschwellenwert-Tabellenspeicher 314 und der gemeinsame Dithermatrix-Tabellenspe icher 315 verwendet. Die

Figur 3(A) zeigt ein Beispiel für den Einzelschwellen-15

wert-Tabe 11enspeicher, während die Figur 3(B) ein Beispiel für den Dithermatrix-Tabellenspeicher zeigt.

Zur Qualitätsverbesserung können für Gelb Y, Magenta M,

Cyan C und Schwarz K jeweils unterschiedliche Dither-20

matrizen und unterschiedliche Einzelschwellenwert-Matrizen verwendet· werden.

Durch die Verwendung der voneinander verschiedenen Dither-

matrizen-TabeIlenspeieher 310 und 315 kann das Bild mit 25

einer minimalen Überlappung der Punktefü I lungsföl ge in den 4 χ 4-Matri.zen für Schwarz und für die drei Farben Gelb Y, Magenta M und Cyan C gedruckt werden. Die Figuren 4(A) und 4(B) zeigen Beispiele hierfür. Bei dieser

Gestaltung wird die Farbkomponente ausgelöscht, wenn ein 30

Einze I farbenpunkt oder ein Mehrfarbenpunkt mit "Schwarz" überdruckt wird.

Bei der Schwellenwertmatrix-Tabelle nach Figur 3 ist angenommen, daß die eingegebenen Bilddaten Pegel "0"

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bis "15" haben und als eine Einheit der 4 χ 4-Bildelementeblock herangezogen wird. Nach Figur 3(A) ist der Schnittpegel auf "5" festgelegt, während gemäß Figur 3(B) eine Dithermusteranordnung verwendet·wird . Das Wuster nach Figur 3(A) wird als Einzelschwellenwertmuster bezeichnet, während das Muster nach Figur 3(B) als Ditherschwellenwertmuster bezeichnet wird. Zum Auslassen einer Textur- bzw. Grundfärbung können die Schwellenwerte der Einzelschwellenwertmuster-Speicher 309 und 314 verändert

werden,

Die Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwarzwert- bzw. Untergrundfarben-Auszugsschaltung 304 nach Figur 2. Mit 400 ist eine Schaltung zum Ermitteln

des minimalen Datenwerts der Bilddaten Y2, M2 und C2 bezeichnet. Die Schaltung ermittelt den minimalen Wert K (als farbfreie bzw. Schwarzkomponente) durch Vergleichen der jeweiligen Farben. Mit 401 bis 404 sind Schaltungen zum Einstellen der Untergrundfarben-Auszugsgrößen

für die jeweiligen Farben bezeichnet. Die Schaltungen steuern die ftuszugsmengen durch Abfrage von Tabellendaten. Mit 405 bis 407 sind Untergrundfarben-Auszugsschaltungen bezeichnet, die die Differenzen zwischen den 8 - B i t Dichtedaten Y2, M2 und C2 für das Vorlagebild und den 8-Bit-Untergrundfarben-Auszugsgrößen· Da ten K1 bis K3 berechnen, um 'jeweils die Farbkomponenten-Dichtedaten Y3, M3 bzw. C3 abzugeben. Die farbfreien bzw. Schwarzdaten K werden dem Diskriminator 307 zugeführt, der die Tönung bzw. Gradation ermittelt. Der Vergleicher 306 erhält für

das binäre Digitalisieren der Schwarzkomponente die Daten aus der Einstelltabellen-Schaltung 404.

Die Signale Y3, M3 und C3 werden durch Abruf von Speichertabellendaten der Maskierverarbeitung unterzogen und in

die Farbdaten Y4, M4 und C4 umgesetzt, die dann binär digitalisiert werden. Die binär digitalisierten Daten werden in einen (nicht gezeigten) Einzelzeilen-Speicher eingespeichert. Auf diese Weise wird ein synchrones Drucken selbst dann erzielt, wenn ein geringfügiger Unterschied zwischen der Farbverarbeitungsgeschwindigkeit und der Digitaldruckgeschwindigkeit besteht. Eine Einzelzeile entspricht einer Lesezeile des Vorlagenbilds und einer Druckzeile.

Statt der Vergleicher 306 und 311 bis 313 für die binäre Digitalisierung kann ein Festspeicher (ROM) benutzt werden, der eine Tabelle enthält, welche die Vergleichsergebnisse.

der Eingangsdaten und der Musterdaten angibt, und der 15

zum Auslesen der binär digitalisierten Daten Y4 bis K4 mit den Daten Y4, M4, C4 und K adressiert wird.

Um eine Verringerung des Auslösungsvermögens für rote

Zeichen bzw. Buchstaben zu verhindern, kann für eine 20

bestimmte Farbkomponente wie die Magentakomponente M für einen jeweiligen Block die Tönung bzw. Gradation überprüft werden und in dem Fall, daß keine Gradation ermittelt wird, die binäre Digitalisierung der anderen Komponenten

einschließlich der bestimmten Komponente mittels eines 25

konstanten Schwellenwerts vorgenommen werden.

Es werden ein Verfahren und ein System zur Farbbildreproduktion angegeben, bei denen ermittelt wird, ob eine

bestimmte Komponente eines FarbbiLdsignals in einem Be-30

reich hoher Auflösung oder einem Graupegelbereich liegt, und das Bildsignal binär mit einem vorbestimmten Schwellenwertsignal, wenn die bestimmte Komponente in dem Bereich hoher Auflösung liegt, oder mit einem vorbestimmten Dithermuster digitalisiert wird, wenn die bestimmte

Komponente in dem Graupegelbereich liegt.

Claims

Τ· η I/ Γ* Patentanwälte und IEDTKE - DÜHLING - IVHiNE.- JaRU-PE .-·.: Vertreter beim EPA r% /> " · O Dipl.-Ing. H.Tiedtke Pellmann - wams«* Otrü*f-·· *·." : Dipi.-cnem. α Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. P. Grupe 3417188 Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mür 9. Mai 1984 DE 3931 Patentansprüche

1. Verfahren zur FarbbiLdreproduktion, dadurch gekennzeichnet, daß ermitteLt wird, ob eine bestimmte Komponente eines FarbbiLdsignaLs in einem Bereich hoher AufLösung Liegt oder nicht, und daß das FarbbiLdsignaL mit einem vorbestimmten SchweLLenwertsignaL binär digitalisiert wird, wenn die bestimmte Komponente in dem Bereich hoher AufLösung Liegt.

2. Verfahren zur FarbbiLdreproduktion, dadurch gekennzeichnet, daß ermitteLt wird, cb eine bestimmte Komponente eines FarbbiLdsignaLs in einem GraupegeL-bereich Liegt oder nicht, und daß das FarbbiLdsignal mit einem vorbestimmten Dithermuster binär digitalisiert wird, wenn die bestimmte Komponente in dem GraupegeLbere i ch L i egt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Komponente eine farbfreie Komponente ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung für einen jeden vorbestimmten BLockbereich von Bilddaten ausgeführt wi rd.

5. System zur Farbbildreproduktion, gekennzeichnet durch eine Farbbildsignal-Gebereinrichtung (301) zum Erzeugen von Farbbildsignalen, die eine farbfreie

IQ Komponente enthalten, eine Ermittlungseinrichtung (307) zum Ermitteln, ob eine bestimmte Komponente des Farbbildsignals in einem Bereich hoher Auflösung liegt oder nicht, und eine Digitalisiereinrichtung (306, 308 bis 316), die das Farbbildsignal mit einem vorbestimmten

^g Schwellenwertsignal (U) binär digitalisiert, wenn die ErmittIungseinrichtung die Lage im Bereich hoher Auflösung ermittelt.

6. System zur Farbbildreproduktion, gekennzeichnet 2Q durch eine Farbbildsignal-Gebereinrichtung (301), eine Ermittlungseinrichtung (307) zum Ermitteln, ob eine bestimmte Kompo'nente des Farbbildsignals in einem Graupegelbereich liegt oder nicht, und eine Digitalisiereinrichtung (306, 308 bis 316), die,das Farbbildsignal mittels eines vorbestimmten Di thermusters (D) binär digitalisiert, wenn die Ermittlungseinrichtung die Lage in. dem Graupegelbereich ermittelt.