JP2001298617A - Threshold matrix and method and device for gradation reproduction using it - Google Patents
Threshold matrix and method and device for gradation reproduction using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は閾値マトリックス、
及びそれを利用した階調再現方法とその装置に関し、特
に入力画像データを二値または多値のデータに階調処理
するための閾値マトリックス、及びそれを利用した階調
再現方法とその装置に関するものである。The present invention relates to a threshold matrix,
The present invention relates to a tone reproduction method and apparatus using the same, and more particularly to a threshold matrix for performing gradation processing of input image data into binary or multi-value data, and a tone reproduction method and an apparatus using the same. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から知られている階調再現方法のな
かで、最もよく用いられているものの一つは、誤差拡散
法である。誤差拡散法は、入力画像を一画素ごと閾値と
比較することによって二値あるいは多値画像に変換し、
その際に出力値と入力値との間に生じた誤差（量子化誤
差）を所定の近傍の画素群に重みづけして拡散すること
によって、画像濃度を保存しようとするものである。こ
の方法による出力画像は画質がよく解像性もよいが、処
理が煩雑であるために処理速度が遅い。また一般に、誤
差拡散法によって生成されるドットパターンは入力画像
によってドットを打つ位置が異なるため、混色の程度を
予測するのがむずかしく、後に説明する組織的ディザ法
に比べ、色の再現性が悪いという欠点もある。2. Description of the Related Art One of the most commonly used gradation reproduction methods is an error diffusion method. The error diffusion method converts an input image into a binary or multi-valued image by comparing the input image with a threshold for each pixel,
An image density is preserved by weighting and diffusing an error (quantization error) generated between an output value and an input value to a predetermined group of neighboring pixels. Although the output image obtained by this method has good image quality and good resolution, the processing speed is slow because the processing is complicated. Also, in general, the dot pattern generated by the error diffusion method differs in the position at which dots are formed depending on the input image, so it is difficult to predict the degree of color mixing, and the color reproducibility is poor compared to the systematic dither method described later. There is also a disadvantage.
【０００３】処理が簡便で速度が速い階調再現方法とし
ては、独立決定型ディザ法が知られている。独立決定型
ディザ法では入力画像の画素値と閾値とを一点対一点で
比較し、出力値を決定する。この方法は、注目する画素
のみを独立で処理し、周囲の画素に関する処理を行わな
いため処理速度が速い。As a tone reproduction method which is simple in processing and has a high speed, an independent decision type dither method is known. In the independent decision dither method, the output value is determined by comparing the pixel value of the input image with the threshold point by point. In this method, only the pixel of interest is processed independently, and processing for surrounding pixels is not performed, so that the processing speed is high.
【０００４】この方法は閾値の与え方の違いにより、ラ
ンダムディザ法と組織的ディザ法の二つに分類される。[0004] This method is classified into two types, a random dither method and an organized dither method, depending on the difference in the way of giving a threshold.
【０００５】ランダムディザ法は、閾値を各画素毎にラ
ンダムに変える手法である。この方法で生成されたドッ
トパターンは白色雑音特性をもち、モアレが発生しない
という長所があるが、粒状性が目立つため画質はよくな
く、現在ほとんど用いられていない。[0005] The random dither method is a method of randomly changing a threshold value for each pixel. The dot pattern generated by this method has the advantage of having a white noise characteristic and no moiré, but the image quality is not good because of the remarkable graininess, and it is hardly used at present.
【０００６】一方、組織的ディザ法は閾値を配列した閾
値マトリクス（ディザマトリクス、マスクなどとも呼ば
れる）を用いる方法であり、閾値マトリクスの閾値の配
列の仕方によって、大きくドット集中型とドット分散型
に分けられる。On the other hand, the systematic dither method is a method using a threshold matrix (also called a dither matrix, a mask, etc.) in which thresholds are arranged. Depending on the arrangement of the thresholds in the threshold matrix, the system is largely divided into a dot concentration type and a dot dispersion type. Divided.
【０００７】ドット集中型は、階調数が増えるにつれ、
閾値マトリクスの中心に対応する位置にドットが密接し
て増えていくものである。この方法で生成されるドット
パターンは空間周波数が低いために、比較的精細度の低
い出力機器の場合は画質が悪く、精細度の高い印刷分野
などで用いられている。[0007] In the dot concentration type, as the number of gradations increases,
The dots increase closely at a position corresponding to the center of the threshold value matrix. Since the spatial frequency of the dot pattern generated by this method is low, an output device having relatively low definition has poor image quality and is used in a printing field with high definition.
【０００８】ドット分散型は、出力パターンのドット配
列が空間的に分散するように閾値マトリクスが設計され
ているもので、代表的なものとしてBayer型組織的ディ
ザ法が従来から知られている（参考文献：An Optical m
ethod for two-level rendition of continuous-tone p
ictures, Bayer, Proc. IEEE Int. Conf. Commun., Con
ference Rec. p.26-11,1973）。Bayer型組織的ディザ法
では閾値配列が極めて規則的なために、一様なグレイレ
ベルの入力画像を中間階調処理すると、すべての階調の
入力画像に対して極めて規則的な出力パターンが生成さ
れる。そのため、ドットパターンの一様性は良いが、出
力機器の精細度が低いと、閾値マトリクスのサイズ（25
6階調用のものは16×16）の周期で目障りなテクスチャ
（ディザパターン）が知覚されたり、また、入力画像に
周期パターンが含まれると出力画像にモアレが発生する
ことがあるという問題もある。そのため、数百dpiの比
較的低い精細度の出力機器では、誤差拡散法に比べ画質
が劣り、高画質な中間調画像を得る目的では使用されて
いない。In the dot dispersion type, a threshold matrix is designed so that the dot arrangement of an output pattern is spatially dispersed, and a Bayer-type systematic dither method is conventionally known as a typical example ( References: An Optical m
ethod for two-level rendition of continuous-tone p
ictures, Bayer, Proc. IEEE Int. Conf. Commun., Con
ference Rec. p.26-11,1973). Because the Bayer-type systematic dither method has a very regular threshold array, processing an input image with a uniform gray level to halftone processing produces an extremely regular output pattern for all grayscale input images. Is done. Therefore, although the dot pattern uniformity is good, if the definition of the output device is low, the size of the threshold matrix (25
There is a problem that an unsightly texture (dither pattern) is perceived at a period of 16 × 16 for 6 gradations, and moire may occur in the output image if the input image contains a periodic pattern. . Therefore, an output device with a relatively low definition of several hundred dpi has inferior image quality as compared with the error diffusion method, and is not used for obtaining a high-quality halftone image.
【０００９】これに対し近年、出力画像のドットパター
ンが青色ノイズパターンである場合に、良好な画質が得
られることが知られるようになった（R.L.Ulichney, Di
thering with Blue Noise, Proc. IEEE, vol.76, No.1,
p.56）。青色ノイズパターンとは、非周期的、等方的
で、低周波成分の少ないノイズ成分で構成されるパワー
スペクトル（青色ノイズ特性）を持つことを特徴とす
る。Ulichneyは従来の誤差拡散法に不規則性を導入した
摂動誤差拡散法を考案し、青色ノイズパターンを実現し
た。On the other hand, in recent years, it has been known that good image quality can be obtained when the dot pattern of an output image is a blue noise pattern (RLUlichney, Di.
thering with Blue Noise, Proc.IEEE, vol.76, No.1,
p.56). The blue noise pattern is characterized in that it has a power spectrum (blue noise characteristic) which is aperiodic, isotropic, and has a low-frequency noise component. Ulichney devised a perturbed error diffusion method that introduced irregularities into the conventional error diffusion method, and realized a blue noise pattern.
【００１０】この青色ノイズパターンを組織的ディザ法
の手法を用いて実現するために提案された方法が、青色
ノイズマスク法である。（特許公報第2622429号、USP5,
111,310、T.Mitsa and K.J.Parker, Digital halftonin
g technique using a blue-noise mask, J.Opt.Soc.Am,
vol.9, No.11, pp.1920-1929（1992）） 青色ノイズマ
スク法を用いてマスクサイズの一様なグレイレベルの入
力画像を処理すると、出力されたドットパターンは青色
ノイズ特性を持つ。したがって、Ulichneyの摂動誤差拡
散法と同様にモアレは発生せず、ランダムディザ法に比
べて粒状感は少ない。また、摂動誤差拡散法に比べ、演
算が簡便で処理速度が速い。A method proposed to realize this blue noise pattern by using a systematic dither method is a blue noise mask method. (Patent Gazette No. 2622429, USP5,
111,310, T. Mitsa and KJParker, Digital halftonin
g technique using a blue-noise mask, J.Opt.Soc.Am,
vol.9, No.11, pp.1920-1929 (1992)) When an input image with a uniform gray level is processed using the blue noise mask method, the output dot pattern has blue noise characteristics. . Therefore, moire does not occur as in the case of Ulichney's perturbation error diffusion method, and the granularity is smaller than that of the random dither method. Also, the operation is simpler and the processing speed is faster than the perturbation error diffusion method.
【００１１】しかしながら、青色ノイズマスク法で作ら
れたドットパターンは、階調数によってはドットの分布
の一様性が悪く、出力画面にムラが現れる。特に最低階
調付近と最高階調付近のドットパターンはノイズ感が大
きい。However, the dot pattern formed by the blue noise mask method has poor uniformity of dot distribution depending on the number of gradations, and unevenness appears on the output screen. In particular, the dot patterns near the lowest gradation and the highest gradation have a large sense of noise.
【００１２】この原因は、青色ノイズマスク法では、ま
ず中間階調のドットパターンを最適化して作成し、その
後、順次、高階調及び低階調のドットパターンを作成す
る為、最低階調付近及び最高階調付近ではドット選定の
自由度が少なく、理想的なドットパターンを得にくい為
である。特にインクジェットプリンターにおいて用いる
場合には、ドットの配列がまばらで視覚的に目立つ低階
調部のドットパターンの不均一性は、改良の必要があ
る。[0012] This is because, in the blue noise mask method, a dot pattern of an intermediate gradation is first created by optimizing, and then a dot pattern of a high gradation and a low gradation is successively created. This is because the degree of freedom in dot selection is small near the highest gradation, and it is difficult to obtain an ideal dot pattern. In particular, when used in an ink jet printer, the unevenness of the dot pattern in the low gradation portion where the dot arrangement is sparse and visually conspicuous needs to be improved.
【００１３】また、2次元離散フーリエ変換、2次元逆離
散フーリエ変換を繰り返し用いる作成法は複雑で、時間
がかかるという問題もある。Further, there is another problem that the method of repeatedly using the two-dimensional discrete Fourier transform and the two-dimensional inverse discrete Fourier transform is complicated and time-consuming.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ドットパターンの一様
性を向上した組織的ディザ法として、特開2000-59626号
に開示されている方法がある。この方法は、Bayer型組
織的ディザ法によって生成されるドットパターンの規則
性を利用することによりドットパターンの一様性を保つ
と同時に、ドットパターンに不規則性を導入することに
よってディザパターンやモアレの問題を軽減している。As a systematic dither method with improved dot pattern uniformity, there is a method disclosed in JP-A-2000-59626. This method maintains the uniformity of the dot pattern by using the regularity of the dot pattern generated by the Bayer-type systematic dither method, and at the same time, introduces the irregularity into the dot pattern to achieve the dither pattern and the moiré pattern. The problem has been alleviated.
【００１５】この方法の閾値マトリクスはその中に複数
の同一の閾値構造をもつことから、全階調で非等方的、
周期的なドットパターンを生成し、青色ノイズ特性と対
極的な性質を持つ。Since the threshold matrix of this method has a plurality of identical threshold structures therein, it is anisotropic for all gradations,
Generates a periodic dot pattern and has a characteristic opposite to the blue noise characteristic.
【００１６】また、同一の閾値構造を持つ部分の情報の
冗長性を排除することで、閾値マトリクスを格納するメ
モリー容量を減らすことができる。In addition, by eliminating redundancy of information in portions having the same threshold structure, the memory capacity for storing the threshold matrix can be reduced.
【００１７】一方、近年、インクジェットプリンタの普
及に伴い、一般のユーザーのみならず業務上、すなわ
ち、銀行などの帳票類や、宣伝パンフレットなどの作成
に用いる機運が生じつつある。このような非常に高度な
画質を要求される場合、上記方法では、階調によって
は、目立つほどではないにしろ、出力画面上に複数の同
一構造が縦横方向または斜め方向に並ぶテクスチャー
（ディザパターン）がわずかながら見られることがあ
り、改善が求められていた。On the other hand, in recent years, with the spread of ink jet printers, momentum has been generated not only for general users but also for business purposes, that is, for creating forms such as banks and advertisement pamphlets. In the case where such a very high image quality is required, the above-mentioned method uses a texture (dither pattern) in which a plurality of identical structures are arranged in a vertical or horizontal direction or an oblique direction on an output screen, though not so noticeable depending on the gradation. ) May be seen slightly, and improvement was required.
【００１８】必要とされている中間階調処理方法は、組
織的ディザ法の簡便な処理方法で、すべての階調で目障
りな模様やモアレの発生が起こらず、しかもドットの分
布の一様性がよく出力画にムラのない方法である。The required halftone processing method is a simple processing method of the systematic dither method, in which no unsightly pattern or moiré occurs in all the grayscales, and the uniformity of the dot distribution. Is a method that does not cause unevenness in the output image.
【００１９】出力画面のモアレが発生しない為には、ラ
ンダムディザ法や、青色ノイズマスク法などのように、
ドットパターンを等方的で非周期的にすることが効果的
である。In order to prevent the occurrence of moire on the output screen, a random dither method, a blue noise mask method, etc.
It is effective to make the dot pattern isotropic and aperiodic.
【００２０】また、出力画面にムラが生じないようにす
る為には、ドットパターンに周期性をとりいれ、ドット
パターンの均一化を図るのが効果的であり、上記のよう
な目的を実現するには、両者の性質をうまく取り込まな
くてはならない。In order to prevent the output screen from becoming uneven, it is effective to adopt a periodicity in the dot pattern to make the dot pattern uniform, and to achieve the above object. Must take both properties well.
【００２１】特開2000-59626号公報に開示されている閾
値マトリクス作成方法は、両者の性質を取り込んだ方法
であるが、閾値マトリクス内部に複数の同一の閾値構造
をもつために階調によってはわずかながらテクスチャが
現れることがあり、非常に高度な画質を要求される場合
には改善の余地があった。The threshold matrix creation method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59626 is a method that incorporates both properties. However, since the threshold matrix has a plurality of identical threshold structures inside the threshold matrix, depending on the gradation, Texture may appear slightly, and there is room for improvement when very high image quality is required.
【００２２】本発明は上述した従来技術の欠点を除去
し、複数の同一の閾値構造を取り除き、閾値マトリクス
を格納するメモリー容量は大きくなるものの、テクスチ
ャの問題を解決した閾値マトリクス、及びそれを使用し
た階調再現方法とその装置の提供を目的とする。The present invention eliminates the above-mentioned disadvantages of the prior art, eliminates a plurality of identical threshold structures, and increases the memory capacity for storing the threshold matrix, but solves the texture problem and uses the threshold matrix. It is an object of the present invention to provide a gradation reproduction method and an apparatus therefor.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の階調再現方法は、原画の各画素と閾値マト
リクスの各要素とを1対1に対応させて出力画の個々の画
素における濃度を二値あるいは多値で表現する階調再現
方法において、ある階調をあらわすドットパターンの各
ドットに斥力ポテンシャルを付与することによって、隣
接する階調をあらわすドットパターンを定めるためのド
ット位置を決定する処理を各階調で行うことにより前記
閾値マトリクスを作成し、前記閾値マトリクスを用い
て、前記閾値マトリクスの大きさに対応する一様濃度の
入力画像を階調変換処理した場合に、中間階調部の多く
の階調で、等方的、非周期的かつ低周波成分の少ないド
ットパターンを持ち、最低階調近傍あるいは最高階調近
傍の少なくとも一方で、非等方的で、周期的または疑似
周期的なドットパターンを持つことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a gradation reproducing method for achieving the above object, wherein each pixel of an original image and each element of a threshold matrix correspond to each other on a one-to-one basis. In a tone reproduction method in which the density of a pixel is represented by a binary or multi-valued dot, a dot for defining a dot pattern representing an adjacent tone is obtained by applying a repulsive potential to each dot of the dot pattern representing a certain tone. When the threshold value matrix is created by performing the process of determining the position at each gradation, and using the threshold value matrix, when an input image having a uniform density corresponding to the size of the threshold value matrix is subjected to gradation conversion processing, Many gradations in the intermediate gradation part, with a dot pattern that is isotropic, non-periodic, and low in low frequency components, and at least one of near the lowest gradation or near the highest gradation , Non-isotropic, characterized by having a periodic or quasi-periodic dot pattern.
【００２４】また、本発明の階調再現装置は、原画の各
画素と閾値マトリクスの各要素とを1対1に対応させて出
力画の個々の画素における濃度を二値あるいは多値で表
現する階調再現装置において、閾値マトリクスを記憶す
る手段と、前記閾値マトリクスの値を閾値として、原画
の各画素の濃度と画素毎に比較する比較手段と、前記比
較手段の比較結果に応じて、二値あるいは多値化された
ドットパターンを出力する出力手段とを有し、前記閾値
マトリクスは、ある階調をあらわすドットパターンの各
ドットに斥力ポテンシャルを付与することによって、隣
接する階調をあらわすドットパターンを定めるためのド
ット位置を決定する処理を各階調で行うことにより作成
され、前記閾値マトリクスを用いて、前記閾値マトリク
スの大きさに対応する一様濃度の入力画像を階調変換処
理した場合に、中間階調部の多くの階調で、等方的、非
周期的かつ低周波成分の少ないドットパターンを持ち、
最低階調近傍あるいは最高階調近傍の少なくとも一方
で、非等方的で、周期的または疑似周期的なドットパタ
ーンを持つことを特徴とする。Further, the tone reproduction device of the present invention expresses the density of each pixel of the output image in binary or multi-level by making each pixel of the original image correspond to each element of the threshold matrix on a one-to-one basis. In the tone reproduction device, a means for storing a threshold matrix, a comparing means for comparing the density of each pixel of the original image with each pixel using the value of the threshold matrix as a threshold, and a comparing means based on a comparison result of the comparing means. Output means for outputting a value or a multi-valued dot pattern, wherein the threshold value matrix is a dot representing an adjacent gradation by applying a repulsive potential to each dot of the dot pattern representing a certain gradation. It is created by performing a process of determining a dot position for determining a pattern at each gradation, and corresponds to the size of the threshold matrix using the threshold matrix. That an input image of uniform density when gradation conversion processing, in many gradations of halftone portion, isotropic, has a small dot patterns aperiodic and low frequency components,
At least one of the vicinity of the lowest gradation and the vicinity of the highest gradation has an anisotropic, periodic or pseudo-periodic dot pattern.
【００２５】また、本発明の閾値マトリクスは、原画の
各画素における濃度を二値あるいは多値のデータに変換
する際に用いられる閾値マトリクスにおいて、前記閾値
マトリクスは、ある階調をあらわすドットパターンの各
ドットに斥力ポテンシャルを付与することによって、隣
接する階調をあらわすドットパターンを定めるためのド
ット位置を決定する処理を各階調で行うことにより作成
され、前記閾値マトリクスを用いて、前記閾値マトリク
スの大きさに対応する一様濃度の入力画像を階調変換処
理した場合に、中間階調部の多くの階調で、等方的、非
周期的かつ低周波成分の少ないドットパターンを持ち、
最低階調近傍あるいは最高階調近傍の少なくとも一方
で、非等方的で、周期的または疑似周期的なドットパタ
ーンを持つことを特徴とする。A threshold matrix according to the present invention is a threshold matrix used when converting the density of each pixel of an original image into binary or multi-value data, wherein the threshold matrix is a dot pattern of a certain gradation. By applying a repulsive potential to each dot, a process of determining a dot position for defining a dot pattern representing an adjacent tone is performed at each tone, and is created by using the threshold matrix. When an input image of uniform density corresponding to the size is subjected to gradation conversion processing, it has an isotropic, non-periodic, low-frequency component dot pattern with many gradations in the intermediate gradation part,
At least one of the vicinity of the lowest gradation and the vicinity of the highest gradation has an anisotropic, periodic or pseudo-periodic dot pattern.
【００２６】また、本発明の記憶媒体は、原画の各画素
と閾値マトリクスの各要素とを1対1に対応させて出力画
の個々の画素における濃度を二値あるいは多値で表現す
る階調再現処理を制御する制御プログラムをコンピュー
タ読み出し可能に記憶する記憶媒体であって、ある階調
をあらわすドットパターンの各ドットに斥力ポテンシャ
ルを付与することによって、隣接する階調をあらわすド
ットパターンを定めるためのドット位置を決定する処理
を各階調で行うことにより作成された閾値マトリクス
と、前記閾値マトリクスの値を閾値として、原画の各画
素の濃度と画素毎に比較して、前記比較結果に応じて、
二値あるいは多値化されたドットパターンを出力するよ
う制御するモジュールを含み、前記閾値マトリクスを用
いて、前記閾値マトリクスの大きさに対応する一様濃度
の入力画像を階調変換処理した場合に、中間階調部の多
くの階調で、等方的、非周期的かつ低周波成分の少ない
ドットパターンを持ち、最低階調近傍あるいは最高階調
近傍の少なくとも一方で、非等方的で、周期的または疑
似周期的なドットパターンを持つことを特徴とする。Further, the storage medium according to the present invention provides a gradation which expresses the density of each pixel of the output image in binary or multi-level by making each pixel of the original image correspond to each element of the threshold matrix on a one-to-one basis. A storage medium for storing a control program for controlling a reproduction process in a computer-readable manner, in which a dot pattern representing an adjacent gradation is determined by applying a repulsive potential to each dot of the dot pattern representing a certain gradation. A threshold matrix created by performing the process of determining the dot position at each gradation, and comparing the density of each pixel of the original image with each pixel using the value of the threshold matrix as a threshold, according to the comparison result ,
Including a module for controlling the output of a binary or multi-valued dot pattern, using the threshold matrix, when the input image of uniform density corresponding to the size of the threshold matrix is subjected to gradation conversion processing Has a dot pattern that is isotropic, non-periodic, and low in low frequency components at many gray levels in the intermediate gray level portion, and is anisotropic in at least one of the vicinity of the lowest gray level or the highest gray level; It has a periodic or pseudo-periodic dot pattern.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】本発明は、従来型のインクジェッ
トプリンタやバブルジェット（登録商標）(BJ)プリンタ
などのように、最も単純な場合、出力画像の画素毎にイ
ンクの液滴を紙に打つか打たないかを定めて画像を形成
する装置において中間調を表現するために適用でき、同
様に、各画素について、明か暗かで画像を表示する類の
液晶表示装置等においても中間調を表現するために好適
に用いられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the simplest case, such as a conventional ink jet printer or a bubble jet (BJ) printer, the present invention applies ink droplets to paper for each pixel of an output image. It can be applied to express a halftone in a device that forms an image by determining whether to hit or not, and similarly, a halftone can be applied to a liquid crystal display device or the like that displays an image in bright or dark for each pixel. Is preferably used to express
【００２８】より一般的には、連続階調の白黒又はカラ
ー画像を濃度に関して二値あるいは多値に変換して出力
するインクジェットプリンタ等をはじめレーザービーム
プリンタ、ファクシミリや印刷機などの機器においても
中間調を好ましく表現するために用いられる。More generally, in a device such as a laser beam printer, a facsimile or a printing machine, such as an ink jet printer for converting a continuous tone black-and-white or color image into a binary or multi-valued image with respect to the density, and outputting the converted image. It is used to preferably express the key.
【００２９】<本実施の形態の処理装置の構成例>図2は
本実施の形態において画像を処理するための基本的なシ
ステムを示す。同図において10は入力画像11を走査する
例えばスキャナ等の画像入力装置である。この装置で
は、連続階調をもった入力画像11に対し、階調数を例え
ば256階調にデジタル化したり、γ補正、各種色変換な
どを行う前処理部12が設けられている。FIG. 2 shows a basic system for processing an image in the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an image input device such as a scanner for scanning an input image 11. This apparatus is provided with a pre-processing unit 12 that digitizes the number of tones to, for example, 256 tones, performs γ correction, and performs various color conversions on an input image 11 having continuous tones.
【００３０】13は階調処理装置であり、マスク14を記憶
するメモリ15と、入力画像の各画素の階調数と、対応す
るマスクの値（閾値）を比較し、それに応じて出力値を
決定する比較器16を含む。Reference numeral 13 denotes a gradation processing device, which compares the number of gradations of each pixel of the input image with the value (threshold) of the corresponding mask, and outputs an output value accordingly. Includes a comparator 16 for determining.
【００３１】17は比較器16からの出力値に基づいて形成
された出力画像18を表示や印刷等の形式で出力する装置
である。Reference numeral 17 denotes an apparatus for outputting an output image 18 formed on the basis of an output value from the comparator 16 in a form such as display or printing.
【００３２】<本実施の形態の概略>以下、添付図面にし
たがって、本実施の形態の基本的なマスク作成法を説明
する。作成のフローチャートを図1に示す。まずステッ
プS1でマスクの基本的構造、つまりマスクサイズ、マス
クの形状等を決定する。また、入力画像がマスクサイズ
より大きい場合はマスクを2次元的に配列して用いる
が、このマスクの配列の仕方も決定する。<Outline of this Embodiment> A basic mask making method of this embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a flowchart of the creation. First, in step S1, a basic structure of a mask, that is, a mask size, a mask shape, and the like are determined. When the input image is larger than the mask size, the masks are two-dimensionally arranged and used, and the arrangement of the masks is also determined.
【００３３】本実施の形態では各階調をあらわすドット
パターンを低階調から順次決定していくが、低階調のド
ットパターンを人為的に決定するステップS2と、それ以
上の階調のドットパターンを斥力ポテンシャルを用いて
決定するステップS3以降に大きく分かれる。In the present embodiment, the dot pattern representing each tone is determined sequentially from the low tone, but the step S2 of artificially determining the dot pattern of the low tone and the dot pattern of the higher tone are determined. Is largely divided into step S3 and subsequent steps in which is determined using the repulsive potential.
【００３４】ドットの配列がまばらな低階調からドット
パターンを決定していくことにより、均質でムラの少な
いドットパターンを作成することができる。ここでは説
明の為、マスクを256階調用とし、第2階調までステップ
S2で決定することとする。By determining a dot pattern from low gradations in which the dot arrangement is sparse, a uniform and less uneven dot pattern can be created. Here, for the sake of explanation, the mask is used for 256 gradations, and steps are performed until the second gradation.
It will be decided in S2.
【００３５】ステップS2で決定される低階調でのドット
パターンは周期的または、ランダム性をとりいれた疑似
周期的なものとする。図3はステップS2で決定した第1階
調のドットパターンである。ただし、図面の都合上、ド
ットパターンの左上の一部のみを表示してある。ここで
は第1階調にはBayer型組織的ディザ法により生成される
周期的なドットパターンを用いた。The dot pattern at the low gradation determined in step S2 is periodic or pseudo-periodic with randomness. FIG. 3 shows the dot pattern of the first gradation determined in step S2. However, only the upper left part of the dot pattern is shown for convenience of the drawing. Here, a periodic dot pattern generated by the Bayer-type systematic dither method is used for the first gradation.
【００３６】図4はステップS2で決定した第2階調のドッ
トパターンである。ただし、図面の都合上、ドットパタ
ーンの左上の一部のみを表示してある。第1階調のドッ
トパターンに、30〜36で示されるような疑似周期的なド
ットパターンを加えて作成された。30〜36に示されるド
ットは各々37〜43に示された枠内から一様な確率分布を
もってランダムに選ばれた。枠のサイズ及び確率分布を
変更することによってランダム性を制御することができ
る。周期/疑似周期性を持たせることによって、極めて
一様な低階調のドットパターンが得られ、青色ノイズマ
スク法の課題であった低階調でのムラが解決できる。FIG. 4 shows the dot pattern of the second gradation determined in step S2. However, only the upper left part of the dot pattern is shown for convenience of the drawing. It was created by adding a pseudo-periodic dot pattern as indicated by 30 to 36 to the dot pattern of the first gradation. The dots indicated by 30 to 36 were randomly selected from the frames indicated by 37 to 43 with a uniform probability distribution. The randomness can be controlled by changing the size of the frame and the probability distribution. By giving the period / pseudo-periodicity, an extremely uniform low gradation dot pattern can be obtained, and the unevenness at the low gradation, which has been a problem of the blue noise mask method, can be solved.
【００３７】一般的には周期的なドットパターンは、目
障りな模様の発生や、モアレの発生を引き起こす原因と
なる可能性があるが、画像の濃度が低い、ごく低階調で
は問題とならない。In general, a periodic dot pattern may cause an unsightly pattern or moiré, but does not pose a problem at a low image density and a very low gradation.
【００３８】次にステップS3を説明する。以下、第3階
調のドットパターンの決定法を説明する。まず、第2階
調ですでにドットが打たれている画素を中心に図5に示
すような斥力ポテンシャルを付与する。すべてのドット
に付与された斥力ポテンシャルの和を計算し、ドットの
打たれていない画素群の中でその和が最低になる画素に
新たにドットを打つ。ただし、斥力ポテンシャルの和の
最低点が2画素以上ある場合には、そのなかからランダ
ムに1画素選ぶ。次にその画素を中心に斥力ポテンシャ
ルを付与、斥力ポテンシャルの和を計算し直して、その
和が最低になる画素に新たにドットを打つ。Next, step S3 will be described. Hereinafter, a method of determining the dot pattern of the third gradation will be described. First, a repulsive potential as shown in FIG. 5 is applied to a pixel where a dot has already been formed in the second gradation. The sum of the repulsive potentials applied to all the dots is calculated, and a new dot is formed on a pixel having the lowest sum in a group of pixels where no dot is formed. However, when the lowest point of the sum of the repulsive potentials is two or more pixels, one pixel is randomly selected from the two points. Next, a repulsive potential is applied centering on the pixel, the sum of the repulsive potentials is calculated again, and a new dot is formed on the pixel having the lowest sum.
【００３９】以上のようなプロセスを繰り返し、第3階
調をあらわすのに必要なドット数を打った時点で第3階
調のドットパターンとする。The above process is repeated, and when the number of dots necessary to represent the third gradation is reached, a dot pattern of the third gradation is obtained.
【００４０】斥力ポテンシャルはドットとドットをなる
べく離して打とうとする効果をあらわしており、これを
用いる本実施の形態の中間階調部でのドットパターンは
非周期的で等方的、かつ一様性が高くムラが少ない。斥
力ポテンシャルの形状はドットパターンの一様性に大き
く影響するが、具体的な形状は後述する。The repulsive potential has the effect of striking the dots as far apart as possible, and the dot pattern in the halftone portion of this embodiment using this is aperiodic, isotropic and uniform. High quality and less unevenness. The shape of the repulsive potential greatly affects the uniformity of the dot pattern, and a specific shape will be described later.
【００４１】この斥力ポテンシャルをドットの打ってあ
る画素に付与したとき、マスクの境界からはみ出した部
分は、ステップS1で決定したマスクの2次元配列の仕方
を考慮にいれて、周期的境界条件をもちいて処理する。
つまり、図6のようにマスクを配列する場合は、画素50
に付与された斥力ポテンシャルがマスクの境界からはみ
出した部分は、あたかも、51〜53にある画素に斥力ポテ
ンシャルが付与されたように考えて、54〜56のように付
与する。この方法を用いれば、マスクを配列して用いる
際に、マスクの境界付近に目障りなドット配列ができな
い。When this repulsive potential is applied to a dot-dotted pixel, the portion that protrudes from the boundary of the mask is determined by taking into account the two-dimensional arrangement of the mask determined in step S1, and setting the periodic boundary condition. Process using
In other words, when masks are arranged as shown in FIG.
The portions where the repulsive potential applied to the portion protrudes from the boundary of the mask are applied as if the repulsive potential were applied to the pixels at 51 to 53 as 54 to 56. If this method is used, an unsightly dot arrangement cannot be formed near the boundary of the mask when the masks are arranged and used.
【００４２】第3階調以降のドットパターンも同様のプ
ロセスを繰り返し、順次決定する。つまり、斥力ポテン
シャルの和が最低になる画素位置にドットを打ち、その
画素を中心に斥力ポテンシャルを付与するというプロセ
スを繰り返し、その階調をあらわすのに十分なドット数
になった時点で、その階調のドットパターンとして記憶
する。The same process is repeated for dot patterns of the third and subsequent gradations, and the dot patterns are sequentially determined. In other words, the process of hitting a dot at the pixel position where the sum of the repulsive potential is the lowest and applying the repulsive potential around that pixel is repeated, and when the number of dots is sufficient to express the gradation, It is stored as a gradation dot pattern.
【００４３】最高階調のドットパターンまですべてのド
ットパターンを決定すれば、それらを累積することによ
って、一様なグレイレベルの入力画像を中間階調処理し
たときにこれらのドット配列を出力するようなマスクを
形成することができる。If all the dot patterns up to the dot pattern of the highest gradation are determined, they are accumulated to output these dot arrangements when an input image of a uniform gray level is subjected to halftone processing. A simple mask can be formed.
【００４４】すなわち、(x,y)を画素位置をあらわす座
標として、第g階調のドットパターンd(g;x,y)をThat is, the dot pattern d (g; x, y) of the g-th gradation is defined by using (x, y) as coordinates representing the pixel position.
【００４５】[0045]
【外１】 とすると、マスクm(x,y)は[Outside 1] Then the mask m (x, y) is
【００４６】[0046]
【外２】 とあらわすことができる（ステップS4）。[Outside 2] (Step S4).
【００４７】以上、本実施の形態の基本的なマスク作成
の手順を説明したが、ステップS1におけるマスクの基本
的構造の決定、ステップS2における低階調でのドットパ
ターンの決定、ステップS3における斥力ポテンシャルの
形状の決定の仕方によって、ドットの配列の傾向を自由
にかつ広範囲に制御することができ、出力機器の特性に
あわせたドットパターンを実現することが可能である。As described above, the basic procedure for creating a mask according to the present embodiment has been described. The determination of the basic structure of the mask in step S1, the determination of the dot pattern at low gradation in step S2, and the repulsive force in step S3 The tendency of the dot arrangement can be freely and widely controlled depending on the method of determining the shape of the potential, and it is possible to realize a dot pattern that matches the characteristics of the output device.
【００４８】以下、本発明の様々な実施の形態を説明す
る。Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.
【００４９】<第1の実施の形態>本実施の形態の特徴を
持つマスクの一つを作成する手順について図1のフロー
チャートに従って説明する。<First Embodiment> A procedure for creating one of the masks having the features of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００５０】まずステップS1で、マスクの基本構造を決
定する。本実施形態におけるマスクは256×256の正方マ
トリクスであり、256階調用である。First, in step S1, the basic structure of the mask is determined. The mask in this embodiment is a square matrix of 256 × 256, and is for 256 gradations.
【００５１】図7は入力画像がマスクの大きさよりも大
きい場合の、マスクの配列方法を示している。図中、灰
色で塗られた256×256画素がマスク一つの大きさであ
る。で示される矢印方向は、出力機器がプリンタの場
合、インクの吐出ヘッドの方向などの主走査方向で、
で示される矢印方向は紙送りなどの副走査方向である。FIG. 7 shows a mask arranging method when the input image is larger than the size of the mask. In the figure, 256 × 256 pixels painted in gray are the size of one mask. When the output device is a printer, the arrow direction indicated by is the main scanning direction such as the direction of the ink ejection head.
The arrow direction indicated by is a sub-scanning direction such as paper feeding.
【００５２】本実施形態においては第2階調のドットパ
ターンまで、ステップS2で作成することにする。本実施
形態において、図1のステップS2を実行した結果の第1階
調は図8のようになる。ただし、図面の都合上、ドット
パターンの一部のみを表示してある。マスク左上の画素
から主走査方向にx画素、副走査方向にy画素の位置を
(x,y)という座標で表すことにする。左上の画素が(0,0)
である。第1階調のドット位置は(16m,16n)（ただしm=0,
1,…,15、n=0,1,…,15）である。In this embodiment, up to the dot pattern of the second gradation is created in step S2. In the present embodiment, the first gradation as a result of executing step S2 in FIG. 1 is as shown in FIG. However, for convenience of the drawing, only a part of the dot pattern is shown. The positions of x pixels in the main scanning direction and y pixels in the sub-scanning direction from the upper left pixel of the mask
It is represented by coordinates (x, y). Upper left pixel is (0,0)
It is. The dot position of the first gradation is (16m, 16n) (where m = 0,
1, ..., 15, n = 0,1, ..., 15).
【００５３】本実施形態における、第2階調のドットパ
ターンの決定法を図9により説明する。ただし、図面の
都合上、ドットパターンの一部のみを表示してある。同
図において太い実線で示される7×7画素の小区画は、そ
の左上の座標が(16m+5,16n+5)（ただしm,n=0,1,…,15）
という座標で表される。この小区画中から、一様な確率
分布をもって、各々一点ずつランダムにドットを付与す
る。このようにして、擬似周期的な第2階調のドット配
列が完成する。The method of determining the dot pattern of the second gradation in this embodiment will be described with reference to FIG. However, for convenience of the drawing, only a part of the dot pattern is shown. In the figure, a small block of 7 × 7 pixels indicated by a thick solid line has the upper left coordinate of (16m + 5, 16n + 5) (where m, n = 0, 1,..., 15)
It is represented by coordinates. One dot is randomly assigned to each of the small sections with a uniform probability distribution. In this manner, a dot array of a pseudo-period second gradation is completed.
【００５４】本実施形態における、図1のステップS3を
実行するために用いる斥力ポテンシャルは、In the present embodiment, the repulsive potential used to execute step S3 in FIG.
【００５５】[0055]
【外３】 とする。ここで、rmaxは10であり、rは斥力ポテンシャ
ルを付与する画素 からの距離を示し、[Outside 3] And Here, r max is 10, r is the distance from the pixel to which the repulsive potential is applied,
【００５６】[0056]
【外４】 である。[Outside 4] It is.
【００５７】上述したように、この斥力ポテンシャルを
第2階調において打たれたすべてのドットの画素に付与
し、斥力ポテンシャルの和が最低になる画素位置に新た
にドットを一つ打つ。この新たに打たれたドットに斥力
ポテンシャルを付与し、斥力ポテンシャルの和が最低に
なる画素位置に次のドットを打つ。このプロセスを繰り
返し、第3階調をあらわすのに必要なドット数を打ち終
えた時点で、第3階調のドットパターンとして記憶す
る。As described above, this repulsive potential is applied to the pixels of all the dots hit in the second gradation, and one new dot is hit at the pixel position where the sum of the repulsive potentials is lowest. A repulsive potential is given to the newly hit dot, and the next dot is hit at a pixel position where the sum of the repulsive potentials becomes minimum. This process is repeated, and when the number of dots necessary to represent the third gradation is completed, the dot pattern is stored as a dot pattern of the third gradation.
【００５８】以上のプロセスを簡略化し、第2階調にお
いてドットが打たれているすべての画素に斥力ポテンシ
ャルを付与し、第3階調をあらわすのに必要なドット数
だけ、斥力ポテンシャルの和が低い順に画素を選び、そ
の画素に一遍にドットを打ち、第3階調のドットパター
ンとしてもよい。The above process is simplified, and a repulsive potential is applied to all pixels where dots are formed in the second gradation, and the sum of the repulsive potentials is equal to the number of dots required to represent the third gradation. Pixels may be selected in ascending order and dots may be uniformly printed on the pixels to form a dot pattern of the third gradation.
【００５９】斥力ポテンシャルをドットの打ってある画
素に付与したとき、マスクの境界からはみ出した部分
は、前述したように周期的境界条件を使って処理する。When a repulsive potential is applied to a dot-dotted pixel, a portion which is outside the boundary of the mask is processed using the periodic boundary condition as described above.
【００６０】このようにして第4階調以降から第255階調
のドットパターンを順次決定し、そのドットパターンを
累積することによってマスクが完成する（ステップS
4）。In this manner, the dot patterns of the 255th gradation from the fourth gradation onward are sequentially determined, and the dot patterns are accumulated to complete the mask (step S).
Four).
【００６１】本実施の形態によって作成された最低階調
付近（第4階調）のドットパターンを図10に示す（256×
256画素）。第1、第2階調で導入された周期性、疑似周
期性の為に極めて均一でムラのないドットパターンが得
られていることが分かる。FIG. 10 shows a dot pattern in the vicinity of the lowest gradation (fourth gradation) created by the present embodiment.
256 pixels). It can be seen that a very uniform and uniform dot pattern is obtained due to the periodicity and pseudo-periodicity introduced in the first and second gradations.
【００６２】本実施の形態によって作成された中間階調
部（第64階調）のドットパターンを図11に示す（256×2
56画素）。均一でムラのない（すなわち低周波成分が少
ない）、等方的で非周期的なドットパターンが得られて
いることが分かる。FIG. 11 shows a dot pattern of the intermediate gradation portion (64th gradation) created by the present embodiment (256 × 2
56 pixels). It can be seen that an isotropic and non-periodic dot pattern is obtained, which is uniform and has no unevenness (that is, low in low frequency components).
【００６３】このように本実施の形態では、すべての階
調で目障りな模様の発生や、モアレの発生が起こらず、
しかもドットの分布の一様性がよく、ムラのないドット
パターンが得られる。As described above, in this embodiment, no unsightly pattern or moiré occurs at all gradations.
In addition, dot distribution is uniform and a dot pattern without unevenness is obtained.
【００６４】斥力ポテンシャルの形状は画質に大きな影
響を与えるが、以下のような斥力ポテンシャルを用いて
も、良好な画質が選られることが分かっている。Although the shape of the repulsive potential has a great effect on the image quality, it has been found that good image quality can be selected even when the following repulsive potential is used.
【００６５】[0065]
【外５】 ただし、rmax=10とする。[Outside 5] However, r max = 10.
【００６６】または、Or
【００６７】[0067]
【外６】 ただし、rmax=10とする。[Outside 6] However, r max = 10.
【００６８】また、最低階調付近のみではなく、最高階
調付近においても人為的な周期性、または疑似周期性を
取りいれ、ドットパターンの均一性を向上することも可
能である。その場合には例えば、第2階調で打たれた各
ドットの右隣の画素を、それ以外のすべての画素にドッ
トが打たれるまで、ドットを打たずに保持するようにす
ればよい。In addition to the artificial periodicity or pseudo-periodicity not only near the lowest gradation but also near the highest gradation, it is possible to improve the uniformity of the dot pattern. In that case, for example, the pixel on the right of each dot hit at the second gradation may be held without hitting a dot until dots are hit on all other pixels. .
【００６９】こうすることによって、第253階調のドッ
トパターンは第2階調のドットパターンを白黒反転（ド
ットのon/offを逆転）し、1画素ずらした疑似周期的ド
ットパターンとなる。In this way, the dot pattern of the 253rd gradation becomes a pseudo-periodic dot pattern in which the dot pattern of the second gradation is inverted in black and white (dot on / off is reversed) and shifted by one pixel.
【００７０】<第2の実施の形態>本実施の形態の特徴を
持つマスクの一つを作成する手順について図1のフロー
チャートに従って説明する。<Second Embodiment> A procedure for creating one of the masks having the features of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００７１】まずステップS1で、マスクの基本構造を決
定する。本実施形態におけるマスクは128×256の方形マ
トリクスであり、256階調用である。First, in step S1, the basic structure of the mask is determined. The mask in the present embodiment is a square matrix of 128 × 256, and is for 256 gradations.
【００７２】図12は入力画像がマスクの大きさよりも大
きい場合の、マスクの配列方法を示している。図中、灰
色で塗られた128×256画素がマスク一つの大きさであ
る。で示される矢印方向は、出力機器がプリンタの場
合、インクの吐出ヘッドの方向などの主走査方向で、
で示される矢印方向は紙送りなどの副走査方向である。FIG. 12 shows a mask arrangement method when the input image is larger than the size of the mask. In the figure, 128 × 256 pixels painted in gray are the size of one mask. When the output device is a printer, the arrow direction indicated by is the main scanning direction such as the direction of the ink ejection head.
The arrow direction indicated by is a sub-scanning direction such as paper feeding.
【００７３】本実施形態においては第1階調のドットパ
ターンをステップS2で作成することにする。マスク左上
の画素から主走査方向にx画素、副走査方向にy画素の位
置を(x,y)という座標で表すことにする。左上の画素が
(0,0)である。In the present embodiment, a dot pattern of the first gradation is created in step S2. The positions of x pixels in the main scanning direction and y pixels in the sub-scanning direction from the upper left pixel of the mask are represented by coordinates (x, y). The upper left pixel
(0,0).
【００７４】本実施形態において、図1のステップS2を
実行した結果の第1階調は図13のようになる。ただし、
図面の都合上、ドットパターンの一部のみを表示してあ
る。同図において太実線で示される6×6画素の小区画
は、その左上の座標が(16m,16n)（ただしm=0,1,…,7、n
=0,1,…,15）という座標で表される。この小区画中か
ら、一様な確率分布をもって、各々一点ずつランダムに
ドットを付与する。このようにして、擬似周期的な第1
階調のドット配列が完成する。In the present embodiment, the first gradation as a result of executing step S2 in FIG. 1 is as shown in FIG. However,
For convenience of the drawing, only a part of the dot pattern is shown. In the figure, a small block of 6 × 6 pixels indicated by a bold solid line has an upper left coordinate of (16m, 16n) (where m = 0, 1,..., 7, n
= 0,1, ..., 15). One dot is randomly assigned to each of the small sections with a uniform probability distribution. In this way, the pseudo-periodic first
The gradation dot array is completed.
【００７５】図1のステップS3での、本実施の形態にお
ける第2階調以降のドットパターンの作成は、第1の実施
の形態と同様に行われる。すなわち、第1階調において
打たれたすべての画素に前述した斥力ポテンシャルP(r)
を付与し、その和が最低の画素位置に新たにドットを打
つ。この新たに打たれたドットの画素位置を中心に斥力
ポテンシャルを付与し、斥力ポテンシャルの和を再計算
し、その和が最低の画素位置にドットを打つ。これを順
次繰り返して、第2階調をあらわすのに必要なドット数
を打った時点で、第2階調のドットパターンとして記憶
する。The creation of the dot pattern for the second and subsequent gradations in the present embodiment at step S3 in FIG. 1 is performed in the same manner as in the first embodiment. That is, the repulsive potential P (r) described above is applied to all the pixels hit in the first gradation.
And a new dot is placed at the pixel position where the sum is the lowest. A repulsive potential is applied centering on the pixel position of the newly hit dot, the sum of repulsive potentials is recalculated, and a dot is hit at the pixel position with the lowest sum. This is sequentially repeated, and when the number of dots required to represent the second gradation is hit, the dot pattern is stored as a dot pattern of the second gradation.
【００７６】斥力ポテンシャルをドットの打ってある画
素に付与したとき、マスクの境界からはみ出した部分
は、ステップS1で決定したマスクの2次元配列の仕方を
考慮にいれて、周期的境界条件をもちいて処理する。つ
まり、図14の画素60に付与された斥力ポテンシャルのマ
スクの境界からはみ出した部分は、あたかも、61にある
画素に斥力ポテンシャルが付与されたように考えて、62
のように付与する。（ただし、この図14では説明の為、
rmaxを実際より大き目に描いている）この方法を用いれ
ば、マスクを配列して用いる際に、マスクの境界付近に
目障りなドット配列ができない。When the repulsive potential is applied to a dot-dotted pixel, a portion that protrudes from the boundary of the mask uses the periodic boundary condition in consideration of the two-dimensional arrangement of the mask determined in step S1. Process. In other words, the portion of the repulsive potential applied to the pixel 60 in FIG. 14 that protrudes from the boundary of the mask is considered as if the repulsive potential was applied to the pixel at 61, and
Is given as follows. (However, in FIG. 14, for the sake of explanation,
Using this method (rmax is drawn to be larger than the actual value) does not allow an unsightly dot arrangement near the boundary of the mask when the masks are arranged and used.
【００７７】このようにして第3階調以降から第255階調
のドットパターンを順次決定し、そのドットパターンを
累積することによってマスクが完成する。（ステップS
4）In this manner, the dot patterns of the 255th gradation from the third gradation onward are sequentially determined, and the dot patterns are accumulated to complete the mask. (Step S
Four)
【００７８】本実施の形態によって作成された第4階調
のドットパターンを図15に示す（128×256画素）。本実
施の形態によっても極めて均一でムラのないドットパタ
ーンが得られていることが分かる。FIG. 15 shows a dot pattern of the fourth gradation created by this embodiment (128 × 256 pixels). It can be seen that even in this embodiment, a very uniform and uniform dot pattern is obtained.
【００７９】本実施の形態によって作成された中間階調
部（第64階調）のドットパターンを図16に示す（128×2
56画素）。均一でムラのない（すなわち低周波成分の少
ない）、等方的で非周期的なドットパターンが得られて
いることが分かる。FIG. 16 shows a dot pattern (128 × 2) of the intermediate gradation part (64th gradation) created by the present embodiment.
56 pixels). It can be seen that an isotropic and non-periodic dot pattern is obtained which is uniform and has no unevenness (that is, low in low frequency components).
【００８０】本実施の形態のような主走査方向に平行で
ないマスクの配列方法は、インクジェットプリンター等
で主走査方向に生じる機械的な筋ムラを軽減できるメリ
ットがある。The method of arranging masks that are not parallel to the main scanning direction as in the present embodiment has an advantage that mechanical stripe unevenness that occurs in the main scanning direction in an ink jet printer or the like can be reduced.
【００８１】また、以上の説明では、ステップS2で第1
階調のドットパターンを決定したが、ステップS2で第1
階調ではない、低階調glの疑似周期的なドットパターン
を決定してもよい。その場合は、glより高階調、低階調
のドットパターンを順次、ステップS3と同様に決定して
いく。ただし、glより低階調のドットパターンを決定す
る際には、すでにドットが打ってある画素の中で、斥力
ポテンシャルの和が最高になる画素位置のドットを消す
ことによって作成する。In the above description, the first step is performed in step S2.
The dot pattern for gradation was determined, but the first
A quasi-periodic dot pattern of low gradation gl, not gradation, may be determined. In that case, dot patterns of higher gradation and lower gradation than gl are sequentially determined in the same manner as in step S3. However, when determining a dot pattern with a gradation lower than gl, the dot pattern is created by erasing the dot at the pixel position where the sum of the repulsive potentials is the highest among the pixels on which dots have already been formed.
【００８２】<第3の実施の形態>本実施の形態の特徴を
持つマスクの一つを作成する手順について図1のフロー
チャートに従って説明する。<Third Embodiment> A procedure for creating one of the masks having the features of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００８３】まずステップS1で、マスクの基本構造を決
定する。本実施形態におけるマスクは256×256の正方マ
トリクスであり、256階調用である。First, in step S1, the basic structure of the mask is determined. The mask in this embodiment is a square matrix of 256 × 256, and is for 256 gradations.
【００８４】入力画像がマスクの大きさよりも大きい場
合のマスクの配列方法は、第1の実施の形態と同様で、
図7に示す通りである。The arrangement method of the mask when the input image is larger than the size of the mask is the same as in the first embodiment.
This is as shown in FIG.
【００８５】また、本実施の形態では、ドットパターン
の均一性をさらに高めるために、次に説明するようなド
ット数の規制（1）、（2）を行う。 （1）16×16画素の区画群に分割した時に、マスクを生
成する途中のすべてのドットパターンで、その区画群の
中のドット数が、すべての区画において、2つ以上違わ
ないようにする。 （2）また、8×8画素の小区画群に分割した時に、マス
クを生成する途中のすべてのドットパターンで、その小
区画群の中のドットの数が、すべての小区画において、
2つ以上違わないようにする。In this embodiment, in order to further enhance the uniformity of the dot pattern, the following restrictions (1) and (2) on the number of dots are performed. (1) When dividing into 16 x 16 pixel sections, in all dot patterns in the process of generating a mask, the number of dots in that section group must not differ by more than 2 in all sections . (2) Also, when divided into 8 × 8 pixel subsection groups, the number of dots in the subsection group in all the dot patterns in the process of generating the mask is
Make no difference between two or more.
【００８６】図17によって上記規制（１）、（２）を説
明する。ただし、図面の都合上、一部を省略して表示し
てある。同図で太実線で分割される16×16画素の区画が
上記（１）の規制でもちいる区画群である。また、さら
に太破線で分割される8×8画素の区画が上記（２）の規
制でもちいる小区画群である。The above regulations (1) and (2) will be described with reference to FIG. However, some parts are omitted for convenience of the drawing. In the figure, a section of 16 × 16 pixels divided by a thick solid line is a section group used under the regulation (1). Further, a section of 8 × 8 pixels further divided by a thick broken line is a small section group used under the regulation of the above (2).
【００８７】本実施形態においてはステップS2では第1
階調のドットパターンを作成することにする。本実施形
態において、図1のステップS2を実行した結果の第1階調
は図18のようになる。ただし、図面の都合上、ドットパ
ターンの一部のみを表示してある。In this embodiment, the first step is performed in step S2.
A gradation dot pattern will be created. In the present embodiment, the first gradation as a result of executing step S2 in FIG. 1 is as shown in FIG. However, for convenience of the drawing, only a part of the dot pattern is shown.
【００８８】同図において太実線で示される7×7画素の
小区画は、その左上の座標が(16m,16n)（ただしm=0,1,
…,15、n=0,1,…,15）という座標で表される。この小区
画中から、一様な確率分布をもって、各々一点ずつラン
ダムにドットを選ぶ。このようにして、擬似周期的な第
1階調のドット配列が完成する。このドットパターンは
前述したドット数の規制（1）、（2）を満たしている。In the figure, a small section of 7 × 7 pixels indicated by a bold solid line has an upper left coordinate of (16m, 16n) (where m = 0, 1,
, 15, n = 0, 1, ..., 15). One dot is selected at random from each of the small sections with a uniform probability distribution. Thus, the pseudo-periodic first
A dot array of one gradation is completed. This dot pattern satisfies the above-mentioned dot number restrictions (1) and (2).
【００８９】本実施形態における、図1のステップS3を
実行するために用いる斥力ポテンシャルは、第１の実施
の形態、第2の実施の形態とは違い、階調数gをパラメー
タとして含み、第g階調のドットパターンを決定する際
にはP(g,r)を用いることにする。具体的な形は以下に示
す通りである。In the present embodiment, unlike the first and second embodiments, the repulsive potential used to execute step S3 in FIG. 1 includes the number of gradations g as a parameter. P (g, r) will be used when determining the dot pattern of g gradation. The specific form is as shown below.
【００９０】[0090]
【外７】 ここで、rmaxは128であり、aは0.46とする。また、rは
斥力ポテンシャルを付与する画素（ｘ0，ｙ0）からの距
離を示し、[Outside 7] Here, r max is 128 and a is 0.46. Also, r indicates the distance from the pixel (x 0 , y 0 ) to which the repulsive potential is given,
【００９１】[0091]
【外８】 である。ただし、計算時間の短縮のため71階調目以降の
斥力ポテンシャルは70階調目の斥力ポテンシャルを用い
ることにする。つまり、 Ｐ（ｇ＞７０，ｒ）＝Ｐ（ｇ＝７０，ｒ） この斥力ポテンシャルP(g=2,r)を第1階調において打た
れたすべてのドットの画素に付与し、前述の規制（1）
及び（2）を満足する範囲で斥力ポテンシャルの和が最
低になる画素位置に新たにドットを一つ打つ。この新た
に打たれたドットに斥力ポテンシャルP(g=2,r)を付与
し、前述規制（1）及び（2）を満足する範囲で斥力ポテ
ンシャルの和が最低になる画素位置に次のドットを打
つ。[Outside 8] It is. However, in order to reduce the calculation time, the repulsive potential at the 71st gradation is used as the repulsive potential at the 70th gradation. That is, P (g> 70, r) = P (g = 70, r) This repulsive potential P (g = 2, r) is applied to all the pixels of the dots hit in the first gradation, and Regulation (1)
A new dot is formed at the pixel position where the sum of the repulsive potentials is the lowest within the range satisfying (2). A repulsion potential P (g = 2, r) is given to this newly struck dot, and the next dot is placed at the pixel position where the sum of the repulsion potentials becomes minimum within the range satisfying the above-mentioned regulations (1) and (2). Hit.
【００９２】このプロセスを繰り返し、第3階調をあら
わすのに必要なドット数を打ち終えた時点で、第3階調
のドットパターンとして記憶する。This process is repeated, and when the number of dots required to represent the third gradation is completed, the dot pattern is stored as a dot pattern of the third gradation.
【００９３】斥力ポテンシャルをドットの打ってある画
素に付与したとき、マスクの境界からはみ出した部分
は、前述したように周期的境界条件を使って処理する。When the repulsive potential is applied to a dot-dotted pixel, a portion that is outside the boundary of the mask is processed using the periodic boundary condition as described above.
【００９４】第3階調のドットパターンを決定する際に
は、第2階調において打たれたすべてのドットに付与さ
れていた斥力ポテンシャルP(g=2,r)を一旦キャンセル
し、新たに第3階調用の斥力ポテンシャルP(g=3,r)を付
与する。以降は第3階調のドットパターンを決定したの
と同様のプロセスで第３階調のドットパターンも定ま
る。ただし、その際用いる斥力ポテンシャルはP(g=3,r)
である。When determining the dot pattern of the third gradation, the repulsive potential P (g = 2, r) given to all the dots hit in the second gradation is temporarily canceled and newly set. A repulsive potential P (g = 3, r) for the third gradation is given. Thereafter, the dot pattern of the third gradation is determined by the same process as that for determining the dot pattern of the third gradation. However, the repulsion potential used at that time is P (g = 3, r)
It is.
【００９５】このようにして第４階調以降から第２５５
階調のドットパターンも順次決定し、そのドットパター
ンを累積することによってマスクが完成する。In this way, from the fourth gradation onward to the 255th gradation
The gradation dot patterns are also determined sequentially, and the dot patterns are accumulated to complete the mask.
【００９６】本実施の形態によって作成された第４階調
のドットパターンを図１９に示す（２５６×２５６画
素）。第１階調で疑似周期的なドットパターンを導入す
る際のランダムネスが大きいことと、減衰の小さい斥力
ポテンシャルを用いているために、第１の実施の形態や
第２の実施の形態にくらべて周期的な構造は分かりにく
くなっているが、本実施の形態によっても極めて均一で
ムラのないドットパターンが得られていることが分か
る。FIG. 19 shows a dot pattern of the fourth gradation created by the present embodiment (256 × 256 pixels). Because of the large randomness when introducing the pseudo-periodic dot pattern at the first gradation and the use of the repulsive potential with small attenuation, compared to the first and second embodiments. Although the periodic structure is difficult to understand, it can be seen that a very uniform and non-uniform dot pattern is obtained according to the present embodiment.
【００９７】本実施の形態によって作成された中間階調
部（第64階調）のドットパターンを図20に示す（256×2
56画素）。本実施の形態によっても均一でムラのない
（すなわち低周波成分のすくない）、等方的で非周期的
なドットパターンが得られていることが分かる。FIG. 20 shows a dot pattern of the intermediate gradation portion (64th gradation) created by the present embodiment (256 × 2
56 pixels). It can be seen that the present embodiment also provides an isotropic and non-periodic dot pattern that is uniform and has no unevenness (that is, low frequency components are small).
【００９８】本実施の形態によって得られるドットパタ
ーンは、第1の実施の形態、第2の実施の形態によって得
られるドットパターンに比べ、規則（1）、（2）を取り
入れたことの効果、および、より減衰の遅い斥力ポテン
シャルを用いたことによる効果の為、広い範囲でのドッ
トパターンの均一性が向上し、特に高解像度の出力機器
に適している。The dot pattern obtained by the present embodiment is different from the dot patterns obtained by the first and second embodiments in that the effects obtained by incorporating the rules (1) and (2) are as follows. In addition, due to the effect of using the repulsive potential with a slower decay, the uniformity of the dot pattern in a wide range is improved, which is particularly suitable for a high-resolution output device.
【００９９】なお、前述の実施の形態では、入力画像デ
ータを二値のデータに変換する場合を説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、三値以上の多値デ
ータに変換する場合に適用することができる。In the above-described embodiment, the case where input image data is converted into binary data has been described. However, the present invention is not limited to this. It can be applied when
【０１００】三値データに変換する場合について説明す
る。The case of conversion to ternary data will be described.
【０１０１】出力装置が例えばインクジェットプリンタ
であるとし、そのプリンタが濃淡二つのインクを持つ場
合、表現できる値は三値となる。Assuming that the output device is, for example, an ink jet printer, and the printer has two inks of different shades, the values that can be expressed are three values.
【０１０２】入力データが１画素８ビットの２５６階調
のデータであるとすると、１２８階調目までの入力デー
タはその値を２倍にし、前記実施の形態で作成されたマ
スクにより、2値化する。この結果1となった場合は淡イ
ンクを出力する、入力データが129階調以降256階調目ま
では、そのまま、前記実施の形態で作成されたマスクに
より2値化し、その結果1となった場合は濃インクを出力
する。また、別の方法としては、128階調目までは、前
記実施の形態で作成したマスクの個々の閾値を１／２
（少数の場合は切り捨て）したマスクを別途用意し、淡
インク用のマスクとしてもよい。このようにすると、12
8階調目以下の低い階調は濃インクだけで出力する場合
に比べ、打たれるドットの数が2倍になるので、入力画
像が低階調で緩やかに変化する部分を滑らかに再現でき
る。Assuming that the input data is data of 256 gradations of 8 bits per pixel, the value of the input data up to the 128th gradation is doubled, and the binary data is obtained by the mask created in the above embodiment. Become If the result is 1, light ink is output, and the input data is binarized by the mask created in the embodiment as it is until the 256th to 129th gradations, and the result is 1. In this case, dark ink is output. Further, as another method, up to the 128th gradation, the individual threshold value of the mask created in the above embodiment is set to 1/2.
A mask (cut off in the case of a small number) may be separately prepared and used as a mask for light ink. In this way, 12
Since the number of dots to be printed is twice as high for low gradations as the 8th gradation and lower than when only dark ink is output, the part where the input image changes slowly at low gradations can be reproduced smoothly. .
【０１０３】従って、人の肌の部分などの階調変化の再
現性を高めるためにはこの様な多値化技術は重要であ
り、その際に本実施の形態で作成されたマスクを応用す
ることにより、画質の一層優れた出力画像を得ることが
できる。Therefore, in order to enhance the reproducibility of a gradation change in a human skin portion or the like, such a multi-value conversion technique is important. At that time, the mask created in the present embodiment is applied. As a result, an output image with higher image quality can be obtained.
【０１０４】また、本発明をカラー画像処理に応用する
場合は、色（例えばＹ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）ごとに、前記実施
の形態で作成された、マスクを用い、２値又は多値化処
理すればよい。When the present invention is applied to color image processing, binary or multi-level conversion is performed using a mask created in the above embodiment for each color (for example, Y / M / C / K). It should be processed.
【０１０５】また、本発明は、例えば、ホストコンピュ
ータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタ等の複数
のデバイスによって構成されるシステムにも適用でき、
更に、例えば、複写機、ファクシミリ装置等の単体の装
置に適用できる。The present invention can be applied to a system constituted by a plurality of devices such as a host computer, an interface device, a reader, and a printer.
Further, for example, the present invention can be applied to a single apparatus such as a copying machine and a facsimile machine.
【０１０６】また、本発明は、前述した実施形態の機能
を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した
記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシス
テムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が
記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行す
ることにも適用できる。Further, according to the present invention, a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or an apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium. The present invention is also applicable to reading and executing a program code stored in a medium.
【０１０７】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が、上述した実施形態の機能を実現す
ることになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒
体は本発明を構成することになる。In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
【０１０８】また、記憶媒体には前述した実施の形態で
作成された閾値マトリクスも格納される。The storage medium also stores the threshold value matrix created in the above-described embodiment.
【０１０９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッビディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，CD一ROM，CD一R，磁
気テープ，不揮発性のメモリカード，ROM等を用いるこ
とができる。As the storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, etc. are used. be able to.
【０１１０】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、上述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS（オペレ
ーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部
を行ない、その処理によって、上述した実施形態の機能
が実現される場合も含まれることは言うまでもない。When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) And the like perform part or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.
【０１１１】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備
わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行ない、そ
の処理によって、上述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。Further, after the program code read from the storage medium is written into the memory provided in the function expansion board inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, the program code is read based on the instruction of the program code. It goes without saying that a CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
【０１１２】[0112]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、組織的ディザ法の簡便な処理方法で、目障りな模
様の発生やモアレの発生が起こらず、非常に高度な画質
が要求される場合においても、視覚的に好ましい出力画
像を得られる閾値マトリクス、及びそれを使用した階調
再現方法とその装置を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, an extremely high quality image is required by a simple processing method of the systematic dithering method without causing any unsightly pattern or moiré. In this case, it is possible to provide a threshold matrix capable of obtaining a visually preferable output image, a gradation reproduction method using the threshold matrix, and a device therefor.
【図１】本実施の形態のマスクを作成する手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for creating a mask according to the present embodiment.
【図２】本実施の形態の画像を処理するための基本的な
システムの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a basic system for processing an image according to the present embodiment.
【図３】本実施の形態の第1階調のドットパターンの作
成方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method for creating a dot pattern of the first gradation according to the present embodiment.
【図４】本実施の形態の第2階調のドットパターンの作
成方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of creating a second gradation dot pattern according to the present embodiment.
【図５】斥力ポテンシャルの形状を概略的に示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram schematically showing a shape of a repulsive potential.
【図６】斥力ポテンシャルの周期的境界条件を説明する
図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a periodic boundary condition of a repulsive potential.
【図７】第1の実施の形態における、マスクの形状及び
マスクの配列方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a mask shape and a mask arrangement method in the first embodiment.
【図８】第1の実施の形態における、第1階調のドットパ
ターンの作成方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a method of creating a dot pattern of a first gradation in the first embodiment.
【図９】第1の実施の形態における、第2階調のドットパ
ターンの作成方法を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a method of creating a dot pattern of a second gradation in the first embodiment.
【図１０】第1の実施の形態における、第4階調の256×2
56画素のドットパターンを示す図である。FIG. 10 shows 256 × 2 of the fourth gradation in the first embodiment.
It is a figure showing a dot pattern of 56 pixels.
【図１１】第1の実施の形態における、第64階調の256×
256画素のドットパターンを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing 256 × 256 × gradation in the first embodiment;
It is a figure showing a dot pattern of 256 pixels.
【図１２】第2の実施の形態における、マスクの形状及
びマスクの配列方法を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a mask shape and a mask arrangement method according to the second embodiment.
【図１３】第2の実施の形態における、第1階調のドット
パターンの作成方法を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a method of creating a dot pattern of the first gradation in the second embodiment.
【図１４】第2の実施の形態における、斥力ポテンシャ
ルの周期的境界条件を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a periodic boundary condition of a repulsive potential in the second embodiment.
【図１５】第2の実施の形態における、第4階調の128×2
56画素のドットパターンを示す図である。FIG. 15 shows 128 × 2 of the fourth gradation in the second embodiment.
It is a figure showing a dot pattern of 56 pixels.
【図１６】第2の実施の形態における、第64階調の128×
256画素のドットパターンを示す図である。FIG. 16 shows 128 × 64 × gradation in the second embodiment.
It is a figure showing a dot pattern of 256 pixels.
【図１７】第3の実施の形態における、ドット数の規制
（１）、（２）を説明する図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the regulation (1) and (2) of the number of dots in the third embodiment.
【図１８】第3の実施の形態における、第1階調のドット
パターンの作成方法を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining a method of creating a dot pattern of a first gradation in the third embodiment.
【図１９】第3の実施の形態における、第4階調の256×2
56画素のドットパターンを示す図である。FIG. 19 shows 256 × 2 of the fourth gradation in the third embodiment.
It is a figure showing a dot pattern of 56 pixels.
【図２０】第3の実施の形態における、第64階調の256×
256画素のドットパターンを示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating 256 × 256 × gradation in the third embodiment.
It is a figure showing a dot pattern of 256 pixels.
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ マスク作成のステップ １０ 画像入力装置 １１ 入力画像 １２ 前処理 １４ 階調処理装置 １５ メモリー １６ 比較器 １７ 出力装置 １８ 出力画像 ３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６ 第２階調
で打たれたドット ３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３ 第２階調
のドット位置を決定するためにもちいる枠S1, S2, S3, S4 Steps for creating a mask 10 Image input device 11 Input image 12 Preprocessing 14 Tone processing device 15 Memory 16 Comparator 17 Output device 18 Output image 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 Dots printed at the second gradation 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 Frames used to determine the dot position of the second gradation
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 隆史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA11 CA01 CA02 CA08 CB01 CB02 CB07 CE13 5C006 AA02 AA12 AF23 BB11 BF02 FA22 5C077 LL03 MP01 MP08 NN09 PP48 PQ12 PQ17 RR02 RR09 RR11 TT05 5C079 LA02 LA12 LC05 MA01 MA11 NA02 NA03 NA05 NA06 5C080 BB05 DD05 EE29 GG09 JJ01 JJ02 JJ05 JJ07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Suzuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 5B057 AA11 CA01 CA02 CA08 CB01 CB02 CB07 CE13 5C006 AA02 AA12 AF23 BB11 BF02 FA22 5C077 LL03 MP01 MP08 NN09 PP48 PQ12 PQ17 RR02 RR09 RR11 TT05 5C079 LA02 LA12 LC05 MA01 MA11 NA02 NA03 NA05 NA06 5C080 BB05 DD05 EE29 GG09 JJ01 JJ02 JJ05 JJ07
Claims (9)
とを1対1に対応させて出力画の個々の画素における濃度
を二値あるいは多値で表現する階調再現方法において、 ある階調をあらわすドットパターンの各ドットに斥力ポ
テンシャルを付与することによって、隣接する階調をあ
らわすドットパターンを定めるためのドット位置を決定
する処理を各階調で行うことにより前記閾値マトリクス
を作成し、 前記閾値マトリクスを用いて、前記閾値マトリクスの大
きさに対応する一様濃度の入力画像を階調変換処理した
場合に、中間階調部の多くの階調で、等方的、非周期的
かつ低周波成分の少ないドットパターンを持ち、最低階
調近傍あるいは最高階調近傍の少なくとも一方で、非等
方的で、周期的または疑似周期的なドットパターンを持
つことを特徴とする階調再現方法。1. A gradation reproducing method for expressing the density of each pixel of an output image in binary or multi-value by associating each pixel of an original image with each element of a threshold matrix on a one-to-one basis. By applying a repulsive potential to each dot of the dot pattern representing each dot pattern, a process of determining a dot position for defining a dot pattern representing an adjacent tone is performed at each tone, thereby creating the threshold matrix. When an input image having a uniform density corresponding to the size of the threshold matrix is subjected to gradation conversion processing using a matrix, isotropic, aperiodic, and low-frequency Having a dot pattern with few components and having an anisotropic, periodic or pseudo-periodic dot pattern at least in the vicinity of the lowest gradation or the highest gradation Tone reproduction wherein.
ドットパターンを前記閾値マトリクスのサイズより小さ
い区画に分割し、その区画の中のドットの数が全ての区
画で等しいか、ほぼ等しくなるように、ドットを増減す
ることを特徴とする請求項1に記載の階調再現方法。2. When defining the dot pattern, the dot pattern is divided into sections smaller than the size of the threshold matrix, and the number of dots in the sections is equal or substantially equal in all sections. 2. The gradation reproducing method according to claim 1, wherein the number of dots is increased or decreased.
調のドットパターンから順次決定していく事を特徴とす
る請求項1から2のいずれか1つに記載の階調再現方法。3. The gradation reproducing method according to claim 1, wherein when the dot pattern is determined, the dot pattern is determined sequentially from a low gradation dot pattern.
的に繰り返し用いる際に、繰り返しの方向が、縦または
横方向のいずれかの方向にずれていることを特徴とする
請求項1から3のいずれか1つに記載の階調再現方法。4. The method according to claim 1, wherein when the threshold matrix is repeatedly used two-dimensionally and regularly, a repetition direction is shifted in a vertical or horizontal direction. The tone reproduction method according to any one of the above.
なることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記
載の階調再現方法。5. The gradation reproducing method according to claim 1, wherein the threshold matrix has a shape different from a square.
なくとも1つの色成分の原画を入力画像とし、請求項1か
ら5のいずれか1つに記載の階調再現方法を適用したカラ
ー画像の階調再現方法。6. A color image obtained by decomposing a color image into a plurality of color components, using an original image of at least one color component as an input image, and applying the tone reproduction method according to any one of claims 1 to 5. Gradation reproduction method.
とを1対1に対応させて出力画の個々の画素における濃度
を二値あるいは多値で表現する階調再現装置において、 閾値マトリクスを記憶する手段と、 前記閾値マトリクスの値を閾値として、原画の各画素の
濃度と画素毎に比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に応じて、二値あるいは多値化
されたドットパターンを出力する出力手段とを有し、 前記閾値マトリクスは、ある階調をあらわすドットパタ
ーンの各ドットに斥力ポテンシャルを付与することによ
って、隣接する階調をあらわすドットパターンを定める
ためのドット位置を決定する処理を各階調で行うことに
より作成され、 前記閾値マトリクスを用いて、前記閾値マトリクスの大
きさに対応する一様濃度の入力画像を階調変換処理した
場合に、中間階調部の多くの階調で、等方的、非周期的
かつ低周波成分の少ないドットパターンを持ち、最低階
調近傍あるいは最高階調近傍の少なくとも一方で、非等
方的で、周期的または疑似周期的なドットパターンを持
つことを特徴とする階調再現装置。7. A gradation reproducing apparatus for expressing the density of each pixel of an output image in binary or multi-level by associating each pixel of an original image with each element of a threshold matrix on a one-to-one basis. Storing means; comparing means for comparing the density of each pixel of the original image with each pixel using the value of the threshold matrix as a threshold; and a binary or multi-valued dot pattern according to the comparison result of the comparing means. Output means for outputting a dot pattern.The threshold matrix determines a dot position for defining a dot pattern representing an adjacent gradation by applying a repulsive potential to each dot of the dot pattern representing a certain gradation. The threshold value matrix is used to generate an input image having a uniform density corresponding to the size of the threshold value matrix. When the conversion processing is performed, many gradations in the intermediate gradation part have an isotropic, non-periodic, and a dot pattern with few low-frequency components, and at least one of the vicinity of the lowest gradation or the vicinity of the highest gradation. A tone reproduction device characterized by having a dot pattern that is isotropic, periodic or pseudo-periodic.
は多値のデータに変換する際に用いられる閾値マトリク
スにおいて、 前記閾値マトリクスは、ある階調をあらわすドットパタ
ーンの各ドットに斥力ポテンシャルを付与することによ
って、隣接する階調をあらわすドットパターンを定める
ためのドット位置を決定する処理を各階調で行うことに
より作成され、 前記閾値マトリクスを用いて、前記閾値マトリクスの大
きさに対応する一様濃度の入力画像を階調変換処理した
場合に、中間階調部の多くの階調で、等方的、非周期的
かつ低周波成分の少ないドットパターンを持ち、最低階
調近傍あるいは最高階調近傍の少なくとも一方で、非等
方的で、周期的または疑似周期的なドットパターンを持
つことを特徴とする閾値マトリクス。8. A threshold matrix used when converting the density of each pixel of an original image into binary or multi-valued data, wherein the threshold matrix applies a repulsive potential to each dot of a dot pattern representing a certain gradation. By performing a process of determining a dot position for determining a dot pattern representing an adjacent tone for each tone, the threshold value matrix is used to create a uniform pattern corresponding to the size of the threshold matrix. When an input image with density is subjected to gradation conversion processing, it has a dot pattern that is isotropic, non-periodic, and has few low-frequency components in many gradations in the middle gradation part, and is near the lowest gradation or the highest gradation A threshold matrix having at least one of its neighbors having an anisotropic, periodic or pseudo-periodic dot pattern.
とを1対1に対応させて出力画の個々の画素における濃度
を二値あるいは多値で表現する階調再現処理を制御する
制御プログラムをコンピュータ読み出し可能に記憶する
記憶媒体であって、 ある階調をあらわすドットパターンの各ドットに斥力ポ
テンシャルを付与することによって、隣接する階調をあ
らわすドットパターンを定めるためのドット位置を決定
する処理を各階調で行うことにより作成された閾値マト
リクスと、 前記閾値マトリクスの値を閾値として、原画の各画素の
濃度と画素毎に比較して、前記比較結果に応じて、二値
あるいは多値化されたドットパターンを出力するよう制
御するモジュールを含み、 前記閾値マトリクスを用いて、前記閾値マトリクスの大
きさに対応する一様濃度の入力画像を階調変換処理した
場合に、中間階調部の多くの階調で、等方的、非周期的
かつ低周波成分の少ないドットパターンを持ち、最低階
調近傍あるいは最高階調近傍の少なくとも一方で、非等
方的で、周期的または疑似周期的なドットパターンを持
つことを特徴とする記憶媒体。9. A control program for controlling a tone reproduction process for expressing the density of each pixel of an output image in binary or multi-level by associating each pixel of an original image with each element of a threshold matrix on a one-to-one basis. Is a computer-readable storage medium for determining a dot position for defining a dot pattern representing an adjacent gradation by applying a repulsive potential to each dot of the dot pattern representing a certain gradation. A threshold matrix created by performing each of the gradations, and using the value of the threshold matrix as a threshold, comparing the density of each pixel of the original image with each pixel, and performing binary or multi-level conversion in accordance with the comparison result. Including a module that controls to output the obtained dot pattern, and using the threshold matrix, corresponding to the size of the threshold matrix. When an input image with uniform density is subjected to gradation conversion processing, it has an isotropic, aperiodic, low-frequency component dot pattern with many gradations in the middle gradation part, and is near the lowest gradation or the highest gradation. A storage medium characterized by having an anisotropic, periodic or pseudo-periodic dot pattern in at least one of the tonality vicinity.
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