JP2015131405A - 印刷制御装置、プログラム、及び、画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドット形成位置が多少ずれても色ムラ（モアレ）が視認されにくい印刷制御装置を提供する。【解決手段】第１インクによって形成する第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、第２インクによって形成する第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成し、印刷装置に第１インク及び第２インクを媒体に吐出させて第１ドット及び第２ドットを媒体に形成させる印刷制御装置であって、第１印刷画像データにおける第１ドットの発生する優先方向と、第２印刷画像データにおける第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、第１印刷画像データ及び第２印刷画像データを生成する。【選択図】図７

Description

本発明は、印刷制御装置、プログラム、及び、画像処理方法に関する。

印刷画像データに基づいて媒体（例えば紙）にインクを吐出して画像を印刷する印刷装置（例えばプリンター）が知られている。この印刷装置を制御する印刷制御装置は、ハーフトーン処理に基づいて印刷画像データを生成し印刷装置に送っている。このハーフトーン処理を規則性の高いパターンを用いて行うと、例えばスキャナーで画像を読み取る際に、着弾ずれが色ムラとして視認されやすくなる。

そこで、例えば、特許文献１には、印字ヘッドが移動する方向とは異なる方向にドットの分布を偏らせてドットを発生させることで、ドット位置が多少ずれても画質に大きな影響を与えないようにしたものが開示されている。

特開２００５-１２５６５８号公報

しかしながら、上述したようにドットを発生させた場合、ヘッドの移動方向についての着弾ムラには対応できるものの、それ以外のムラには対応できないおそれがある。また、インク色毎の着弾ムラにも対応できないおそれがある。このため色ムラが視認されやすくなるおそれがある。

そこで、本発明は、色ムラを視認されにくくすることを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、第１インクによって形成する第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、第２インクによって形成する第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成し、印刷装置に前記第１インク及び前記第２インクを媒体に吐出させて前記第１ドット及び前記第２ドットを媒体に形成させる印刷制御装置であって、前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成することを特徴とする印刷制御装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンター１とコンピューターＣＰとを有する印刷システムを説明するブロック図である。 図２Ａは、プリンター１の概略斜視図であり、図２Ｂはヘッド４１におけるノズル配置を示す図である。 プリンタードライバーによる処理の説明図である。 ディザ法で参照される一般的なディザマトリックスの一部を拡大して例示した説明図である。 ディザマトリックスを参照しながら、画素毎にドット形成の有無を判断している様子を概念的に示した説明図である。 図６Ａ及び図６Ｂはドットが偏った状態で発生している様子を例示した説明図である。 本実施形態における各インクとドット発生の優先方向との関係を示す説明図である。 ドットが偏って発生するように、適切なディザマトリックスを生成する処理の流れを示すフロー図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、２次元フーリエ変換を用いた画像解析の概要を示す説明図である。 一般的なディザマトリックスを２次元フーリエ変換して得られるパワースペクトルを概念的に示した説明図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、パワースペクトルの形状を概念的に示した説明図である。 図１２Ａ〜図１２Ｄは、誤差拡散法で参照される誤差拡散マトリックスを示した説明図である。

＝＝＝概要＝＝＝
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

第１インクによって形成する第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、第２インクによって形成する第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成し、印刷装置に前記第１インク及び前記第２インクを媒体に吐出させて前記第１ドット及び前記第２ドットを媒体に形成させる印刷制御装置であって、前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成することを特徴とする印刷制御装置が明らかとなる。
このような印刷制御装置によれば、印刷画像の視認性の向上を図ることができ、ムラ（モアレ）の低減を図ることができる。

かかる印刷制御装置であって、前記印刷装置は、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及び、ブラックインクを吐出可能であり、シアンドット、マゼンタドット、イエロードット、ブラックドットの発生する優先方向がそれぞれ異なることが望ましい。
このような印刷制御装置によれば、インク色毎の着弾ムラを抑制することができる。

かかる印刷制御装置であって、前記印刷装置は、インクを吐出するノズルが所定方向に並ぶノズル列と、前記所定方向と垂直な方向に前記ノズル列と媒体とを相対移動させる移動機構とを備えており、前記ブラックドットの発生する優先方向は、前記所定方向又は前記所定方向に垂直な方向であることが望ましい。
このような印刷制御装置によれば、罫線を見やすくすることができる。

かかる印刷制御装置であって、前記シアンドット及び前記マゼンタドットの発生する優先方向は、所定階調より低い低階調の領域で前記シアンドットと前記マゼンタドットが重ならない方向であることが望ましい。
このような印刷制御装置によれば、シアンとマゼンタとが重なることによる発色性の低下を抑制することができる。

かかる印刷制御装置であって、前記イエロードットの発生する優先方向は、前記シアンドットの発生する優先方向と、前記マゼンタドットの発生する優先方向との間である、ことが望ましい。
このような印刷制御装置によれば、視認されにくいイエローの視認性の向上を図ることができるができる。

また、第１インクによって形成する第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、第２インクによって形成する第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成し、印刷装置に前記第１インク及び前記第２インクを媒体に吐出させて前記第１ドット及び前記第２ドットを媒体に形成させる印刷制御装置に、前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成する処理を実行させることを特徴とするプログラムが明らかとなる。

また、印刷装置が吐出する第１インクによって媒体に形成される第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、前記印刷装置が吐出する第２インクによって媒体に形成される第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成する画像処理方法であって、前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成することを特徴とする画像処理方法が明らかとなる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜用語の説明＞
まず、本実施形態を説明する際に用いられる用語の意味を説明する。

「印刷画像」とは、紙上に印刷された画像である。インクジェットプリンターの印刷画像は、紙上に形成された無数のドットから構成されている。

「画像データ」とは、２次元画像を示すデータである。後述する実施形態では、ＲＧＢ色空間の画像データや、ＣＭＹＫ色空間の画像データなどがある。ＣＭＹＫ色空間のそれぞれの色の画像データのことを、「Ｃ画像データ」、「Ｍ画像データ」、「Ｙ画像データ」及び「Ｋ画像データ」とそれぞれ呼ぶことがある。また、画像データには、２５６階調の画像データや、４階調の画像データなどがある。プリンターが４階調でドット（大ドット・中ドット・小ドット・ドット無し）を形成する場合、ＣＭＹＫ色空間の４階調の画像データは印刷画像を構成するドットの形成状態を示すことになるため、ＣＭＹＫ色空間の４階調の画像データのことを特に「印刷画像データ」と呼ぶことがある。 「画素」とは、画像を構成する最小単位である。この画素が２次元的に配置されることによって画像が構成される。主に、画像データ上の画素を意味する。

「画素データ」とは、画素の階調値を示すデータである。画像データは多数の画素データから構成されていることになる。画素データのことを「画素の階調値」と言うこともある。

但し、「画像データ」や「画素」等の一般的な用語の意味は、上記の説明だけでなく、通常の技術常識に沿っても適宜解釈される。

＜印刷システムの構成＞
図１は、プリンター１とコンピューターＣＰとを有する印刷システムを説明するブロック図である。図２Ａは、プリンター１の概略斜視図であり、図２Ｂはヘッド４１におけるノズル配置を示す図である。プリンター１は、用紙、布、フィルム等の媒体に向けて、液体の一種であるインクを吐出する。

コンピューターＣＰは、プリンター１と通信可能に接続されている。プリンター１に画像を印刷させるため、コンピューターＣＰは、その画像に応じた印刷画像データをプリンター１に送信する。また、コンピューターＣＰにはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、コンピューターＣＰの表示装置（不図示）にユーザーインタフェース（ＵＩ）を表示させたり、コンピューターＣＰに色変換処理等を実現させたりするプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に記録されている。または、このプリンタードライバーは、インターネットを介してコンピューターＣＰにダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。プリンタードライバーによる処理については後述する。

なお、「印刷装置」とは、媒体に画像を印刷する装置を意味し、例えばプリンター１が該当する。また、「印刷制御装置」とは、印刷装置を制御する装置を意味し、例えば、プリンタードライバーをインストールしたコンピューターＣＰが該当する。

プリンター１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及び、コントローラー６０を有する。

搬送ユニット２０は、媒体（ここでは紙Ｓ）を印刷可能な位置に送り込み、印刷時には搬送方向に所定の搬送量で紙Ｓを搬送させるものである。

キャリッジユニット３０は、ヘッド４１を搬送方向と交差する方向（以下、移動方向という）に移動させるためのものであり、キャリッジ３１を有する。

ヘッドユニット４０は、紙Ｓにインクを吐出するためのものであり、ヘッド４１を有する。ヘッド４１はキャリッジ３１によって移動方向に移動する。ヘッド４１の下面には、インク吐出部であるノズルが複数設けられている。図２Ｂは、ノズルの配置をヘッド４１の上面から仮想的に見た図である。図示するように、１８０個のノズルが搬送方向に所定の間隔Ｄで並んだノズル列が４列形成されている。移動方向の左から順に、ブラックインクを吐出するブラックノズル列Ｋ・シアンインクを吐出するシアンノズル列Ｃ・マゼンタインクを吐出するマゼンタノズル列Ｍ・イエローインクを吐出するイエローノズル列Ｙが並んでいる。このヘッド４１の各ノズルには、ピエゾ素子（不図示）が対応して配置されている。そして、駆動信号によってピエゾ素子を作動させることに基づいて、対応するノズルからインクを吐出することが可能となっている。

検出器群５０はプリンター１の状況を監視する複数の検出器によって構成される。これらの検出器による検出結果は、コントローラー６０に出力される。

コントローラー６０はプリンター１における全体的な制御を行う。コントローラー６０は、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３とを有する。インターフェース部６１は、コンピューターＣＰとの間でデータの受け渡しを行う。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に記憶されているコンピュータープログラムに従い、各ユニットを制御する。

このようなプリンター１において、コントローラー６０は、キャリッジ３１を移動方向に移動させつつヘッド４１からインクを断続的に吐出して、用紙上にドットを形成するドット形成処理と、紙Ｓを搬送方向に搬送する搬送処理と、を繰り返し実行させる。その結果、先のドット形成処理により形成されたドットの位置とは異なる位置にドットが形成され、紙Ｓ上に２次元の画像が印刷される。

＜プリンタードライバーの処理の概要＞
上記の印刷処理は、プリンター１に接続されたコンピューターＣＰから印刷画像データが送信されることにより開始する。当該印刷画像データは、プリンタードライバーによる処理により作成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図３を参照しながら説明する。なお、図３は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。

色変換処理前の画像データは、ＲＧＢ色空間の２５６階調の画像データである。プリンタードライバーは、必要に応じて、入力画像データの解像度が印刷解像度に適合するように、色変換処理の前に解像度変換処理を施す。例えば、アプリケーションプログラムから受け取った画像データの解像度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで、印刷解像度が１２００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの場合、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉを１２００ｄｐｉ×６００ｄｐｉに変換する。

次に、プリンタードライバーは、ＲＧＢ色空間の画像データを、インク色と同じ色空間であるＣＭＹＫ色空間の画像データに変換する色変換処理を行う。この色変換処理は、ＲＧＢ色空間の画素データの階調値とＣＭＹＫ色空間の画素データの階調値とを対応づけたテーブル（色変換ルックアップテーブル）をプリンタードライバーが参照することによって、行われる。色変換処理後の画像データは、ＣＭＹＫ色空間の２５６階調の画像データである。

色変換処理後、プリンタードライバーは、２５６階調の画像データを、プリンターが形成可能な階調である４階調の画像データに変換するハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理では、ディザ法・γ補正・誤差拡散法などが利用される。ハーフトーン処理後の画像データは、印刷画像を構成するドットの形成状況（ドットの有無、ドットの大きさ）を示す印刷画像データになる。

ハーフトーン処理後、プリンタードライバーは、印刷画像データをプリンター１に送信する。プリンタードライバーは、印刷画像データをプリンター１に送信する際に、必要に応じて、印刷画像データの画素データの並ぶ順序を変換するラスタライズ処理や、プリンター１の制御に必要なコマンドデータを印刷画像データに付加するコマンド付加処理などを行う。

印刷画像データを受信したプリンター１は、印刷画像データの各画素データの示す階調値に従ってヘッド４１の各ノズルからインクを吐出し、紙Ｓ上の画素領域にドットを形成する。これにより、プリンター１は、印刷画像データの示す画像を紙Ｓに印刷できる。

なお、以下の説明において、ハーフトーン処理によって或る画素にドットを形成すると決定する（ドットを形成することを示す画素データを生成する）ことを、ドットを発生するともいう。また、以下の説明では、説明の簡略化のためドットの形成の有無のみを決定する（すなわち２階調の画像データに変換するハーフトーン処理を行う）こととするが、ドットの大きさも含めた４階調の画像データに変換する場合も同様に行うことができる。

＜ハーフトーン処理における課題＞
上述したハーフトーン処置を、例えば、規則性の高いディザパターンを用いて行う場合、着弾ずれが色ムラとして視認されやすくなる。また、着弾ずれによる色ムラの視認されやすさがインクの色毎に異なる。このため、例えば、コピーなどでＲＢＧ順にスキャンする際に色毎に画質が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態では、ハーフトーン処理の際に、色毎にドットの発生の優先方向を異ならせるようにしている。これにより、色ムラ（モアレ）の低減を図るようにしている。

＜ドットの発生の優先方向の定義について＞
前述したように、ハーフトーン処理では、ディザ法あるいは誤差拡散法などの手法を適用することが可能であるが、ここではディザ法を用いるものとして説明する。ディザ法では、ディザマトリックスに設定されている閾値と画像データの階調値とを画素毎に比較することでドットの発生を決定する。

図４は、ディザ法で参照される一般的なディザマトリックスの一部を拡大して例示した説明図である。図示したマトリックスには、縦横それぞれ６４画素、合計４０９６個の画素に、階調値０〜２５５の範囲から万遍なく選択された閾値が設定されている。なお、ディザマトリックスの大きさは、図４に例示したように縦横６４画素分に限られるものではなく、縦と横の画素数が異なるものも含めて種々の大きさとすることができる。

図５は、ディザマトリックスを参照しながら、画素毎にドット形成の有無を判断している様子を概念的に示した説明図である。ドット形成有無の判断に際しては、先ず、判断の対象として着目している画素（着目画素）についての画像データの階調値と、ディザマトリックス中の対応する位置に記憶されている閾値とを比較する。図中に示した細い破線の矢印は、着目画素の階調値を、ディザマトリックス中の対応する位置に記憶されている閾値と比較していることを模式的に表したものである。そして、ディザマトリックスの閾値よりも着目画素の階調値の方が大きい場合には、その画素にはドットを形成するものと判断する。逆に、ディザマトリックスの閾値の方が大きい場合には、その画素にはドットを形成しないものと判断する。

図５に示した例では、画像データの左上隅にある画素の画像データは階調値１８０であり、ディザマトリックス上でこの画素に対応する位置に記憶されている閾値は１である。従って、左上隅の画素については、画像データの階調値１８０の方がディザマトリックスの閾値１よりも大きいから、この画素にはドットを形成すると判断する。図５中に実線で示した矢印は、この画素にはドットを形成すると判断して、判断結果を記億している様子を模式的に表したものである。一方、この画素の右隣の画素については、画像データの階調値は１３０、ディザマトリックスの閾値は１７７であり、閾値の方が大きいので、この画素についてはドットを形成しないものと判断する。ディザ法では、このようにディザマトリックスを参照しながらドットを発生させる。

本実施形態のハーフトーン処理（図３参照）においても、通常のディザ法と同様に、ディザマトリックスを参照しながら画素毎にドット形成の有無を判断することによってドットを発生させる。しかし、本実施形態で参照されるディザマトリックスは、単に万遍なく閾値が設定されたマトリックスではなく、後述する方法を用いて閾値が設定された特別なディザマトリックスとなっている。また、ディザマトリックスはインク色毎に用意されている。このようなディザマトリックスを参照することにより、ドットを偏らせた状態で発生させることが可能となる。
ここで、「ドットを偏らせた状態で発生させる」ことの意味について説明する。

図６Ａおよび図６Ｂは、ドットが偏った状態で発生している様子を例示した説明図である。先ず、図６Ａについて説明する。図６Ａでは、全領域を観察すれば、ドットが一定の密度で均一に形成されており、複数のドットが特に近付いて形成されているような領域は存在していない。しかし、個々のドットに着目して観察すると、必ずしも全方向に向かってドットが均一に発生しているわけではない。

例えば、図６Ａ中のドットａについて着目すると、ドットａの近傍には８つのドットが存在しているが、これら８つのドットはほぼ等距離に形成されているわけではない。すなわち、移動方向あるいは搬送方向にあるドットは近くに形成され、これら方向と４５度の角度にあるドットは遠くに形成されている。このように、移動方向および搬送方向のドットは近く、これら方向と４５度の角度のドットは遠くに形成されているという特性は、ドットａに限った特性ではなく、図６Ａのいずれのドットについても同様に当てはまる特性である。すなわち、図６Ａに示すドットは、いずれの方向にも均一に発生しているのではなく、移動方向および搬送方向にはドットが密に、４５度方向にはドットが粗に、偏って発生していると考えることができる。

尚、図６Ａに示した例では、すべてのドットが、ドットａと全く同じ特性すなわち、移動方向および搬送方向にはドットが密に、４５度方向にはドットが粗に偏って発生しているという特性を有する場合を表示している。しかし、必ずしもすべてのドットが同じ特性を有している必要はなく、複数のドットがそれぞれに異なる特性を有する場合でも、それらドットを全体として見たときに何らかの特性を有していれば、ドットが偏って発生していると考えることができる。複数のドットを全体として見たときに、どのような特性を有しているのかは、画像に２次元フーリエ解析を適用してパワースペクトルを検出したり、あるいは相関分析を行って自己相関係数を算出したりするといったような、種々の統計的な解析手法を適用することで容易に検出することが可能である。「ドットが偏った状態」とは、このように、ある範囲に発生しているドットを全体として見たときに、全方向に亘って均一にドットが発生しているのではなく、方向によって粗密を有するようにドットが発生している状態を言う。

図６Ｂでは、移動方向あるいは搬送方向にあるドットは遠くに（換言すればドットが粗に）形成され、これら方向と４５度の角度にあるドットは近くに（換言すればドットが密に）形成されている。すなわち、図６Ｂについても、図６Ａと同様に、ドットが偏った状態で発生していることになる。

そこで、両者の状態を区別するために、「偏りの方向」という概念を導入する。例えば、図６Ａに示すように、移動方向（又は搬送方向に）ドットが密な状態で発生している場合を、「ドットが移動方向（又は搬送方向）に偏って発生している」と表現する。なお、以下の説明において、移動方向（下流側）を「０度」とし、この場合ドット発生の優先方向が「０度（又は９０度）」であるとする。

一方、図６Ｂに示す場合は、「ドットが移動方向（あるいは搬送方向）と角度４５度の方向に偏って発生している」と表現する。そしてこのような場合を、ドット発生の優先方向が「４５度」であるとする。

＜本実施形態におけるドット発生の優先方向について＞
前述したように、本実施形態では、ハーフトーン処理の際に、色毎にドットの発生の優先方向を異ならせるようにしている。

図７は、本実施形態における各インクとドット発生の優先方向との関係を示す説明図である。

例えばブラックについては、ドット発生の優先方向を「０度（又は９０度）」としている。ブラックの優先方向を「０度（又は９０度）」としているのは罫線を考慮しているからである。このようにドット発生の優先方向が「０度（又は９０度）」とした場合、ブラックで罫線を形成すると、罫線がきれいに見える。

また、シアンとマゼンタについては、それぞれの優先方向ができるだけ大きい角度となるようにしている。ここでは、シアンのドット発生の優先方向を「３０度」とし、マゼンタのドット発生の優先方向を「６０度」としている。こうすることで、低階調の領域のときシアンとマゼンタのドットが重ならず発色性の低下を抑制できる。なお、シアンと、マゼンタのドット発生の優先方向が逆でもよい。

また、イエローについては、ドット発生の優先方向は、シアンのドット発生の優先方向と、マゼンタのドット発生の優先方向との間の角度としている。ここでは、イエローのドット発生の優先方向を「４５度」としている。これはシアンとマゼンタは視認されやすく、イエローは視認されにくいためである。本実施形態のように、イエローのドット発生の優先方向を、シアンのドット発生の優先方向とマゼンタのドット発生の優先方向との間の角度とすることにより、イエローの視認性の向上を図ることができる。

このように、本実施形態では、ＣＭＹＫのインク色毎にドット発生の優先方向を変えることにより、各インクのドット形成位置を示すＣ画像データ、Ｍ画像データ、Ｙ画像データ及びＫ画像データをそれぞれ生成している。そして、このようにして作成されたＣ画像データ、Ｍ画像データ、Ｙ画像データ及びＫ画像データに基づいて、プリンター１のヘッド４１の各ノズル列のノズルからインクを吐出させる。

こうすることで、印刷画像の視認性の向上を図ることができ、ムラ（モアレ）の低減を図ることができる。

＜ディザマトリックスの生成方法＞
以上説明したように、本実施形態のコンピューターＣＰでは、プリンター１が印刷する画像の視認性を向上させるため、インク色毎にドットを偏らせた状態で発生させている。このようなドットの分布は、通常のディザマトリックスのように単に万遍なく閾値が設定されているのではなく、ドットが偏って発生するように特別な方法で閾値が設定された特別なディザマトリックスを参照することで、得ることができる。そこで、以下では、こうしたディザマトリックスを生成する処理について説明する。

図８は、ドットが偏って発生するように、適切なディザマトリックスを生成する処理の流れを示すフロー図である。以下、図８に従って説明する。

ディザマトリックス生成処理を開始すると、先ず初めに、２次元周波数空間においてパワースペクトルを設定する（Ｓ２００）。かかる処理の内容を説明する準備として、先ず、２次元フーリエ変換を用いて画像を解析する手法について簡単に説明する。

図９Ａ及び図９Ｂは、２次元フーリエ変換を用いた画像解析の概要を示す説明図である。一例として、図９Ａに示すような画像を考える。この画像は、互いに６０度の角度で交差する６つの方向に周期性を持った画像となっている。このような画像の周期性は、画像に２次元のフーリエ変換を施すことで評価することができる。

画像の２次元フーリエ変換とは、次のように考えれば、１次元のフーリエ変換を単に２次元に拡張したものであることが了解できる。例えば、電圧波形などのような時間とともに変換する１次元のデータをフーリエ変換すると、元の電圧波形を種々の周波数成分についての正弦波に分解することができる。ここで、フーリエ変換を行ったときに得られる成分が周波数毎の成分となるのは、元の電圧波形が時間とともに変化するデータであることによる。すなわち、フーリエ変換して得られる成分は、変換しようとするデータの逆数の次元を有する成分となるので、時間とともに変化するデータをフーリエ変換した場合は、時間の逆数の次元を有する周波数成分が得られるのである。

同様にして、距離とともに変化するデータをフーリエ変換した場合には、距離の逆数の次元を有するような、波数もしくは空間周波数と呼ばれる成分に変換されることになる。このようにして得られる空間周波数の成分は、次のような性質を有している。すなわち、距離とともにゆっくりと変化するデータを変換するほど、空間周波数の小さな成分の値が大きくなる。逆に、距離とともに急激に変化するデータをフーリエ変換した場合は、空間周波数の大きな成分の値が大きくなる。

ここで画像のデータは、２つの方向（例えばＸ方向およびＹ方向）に、距離とともに変化するデータと考えることができる。従って、この２次元のデータを、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれについてフーリエ変換を行うことができる。このような２次元のフーリエ変換では、Ｘ方向への変化に対してはＸ方向への空間周波数成分が得られ、Ｙ方向の変化に対してはＹ方向への空間周波数成分が得られることになる。画像の２次元フーリエ変換とは、このように、２つの方向にフーリエ変換を行って、それぞれの方向への空間周波数成分を得る操作と考えることができる。そして、画像に２次元フーリエ変換を施してやれば、画像の周期性を評価することが可能となるのである。

図９Ａに示した画像のデータは、Ｘ方向およびＹ方向に位置が移動するとともに、階調値が変化するデータである。従って、２次元フーリエ変換を行ってＸ方向およびＹ方向の空間周波数成分を得ることができる。図９Ｂは、このようにして得られた各成分の大きさを表したグラフである。このような、各成分の大きさを表すグラフは、パワースペクトルと呼ばれることが多い。尚、図９Ｂのグラフでは、Ｘ方向への空間周波数をＸ軸に取り、Ｙ方向への空間周波数をＹ軸にとって表示している。また、このように、Ｘ方向への空間周波数をＸ軸に取り、Ｙ方向への空間周波数をＹ軸にとって表示した座標系を、本明細書では、２次元空間周波数座標系あるいは単に２次元周波数空間と呼ぶものとする。

前述したように、図９Ａの画像は、互いに６０度の角度で交差する６つの方向に周期性を有しており、このことに対応して、２次元周波数空間のパワースペクトルには６つのピーク成分が現れる。そして、フーリエ変換前の画像が６０度ずつ異なる方向に周期性を有していることに対応して、パワースペクトルの６つのピークも、原点を中心として６０度ずつ異なる方向に現れる。また、周波数空間上の原点から各ピークまでの距離は、それぞれの方向への空間周波数成分を表しており、これは変換前の画像上では各方向に隣接するドット間の距離に対応している。すなわち、図９Ａの画像でドット間の距離が近くなるほど、図９Ｂに示したパワースペクトルのピークは原点から離れた位置に発生し、逆にドット間の距離が遠くなるほど、パワースペクトルのピークは原点の近くに発生する。更に、図９Ａの画像でドットの濃度が濃くなるほど（画像データの階調値が大きくなるほど）、ピークの高さが高くなり、ドットの直径が大きくなるほど、ピークは裾野が広がった形状となる。このように、原画像を２次元周波数空間にフーリエ変換して得られるパワースペクトルは、元の画像と密接に対応したものとなっており、逆に、フーリエ逆変換を行えば、２次元周波数空間のパワースペクトルから原画像を合成することが可能である。

図１０は、通常に用いられる一般的なディザマトリックスを２次元フーリエ変換して得られるパワースペクトルを概念的に示した説明図である。前述したように、ディザマトリックスにはマトリックス状に閾値が設定されている。そこで、閾値をデータと読み替えて２次元フーリエ変換してやれば、ディザマトリックスのパワースペクトルを得ることができる。

ここで、図９を用いて説明したように、パワースペクトルは周波数空間の原点から遠くにある成分ほど短い周期の変動を表している。一方、ディザマトリックスには画素よりも短い周期の変動は存在していない。このことから、ディザマトリックスのパワースペクトルには、画素の大きさに対応した限界の空間周波数が存在しており、この限界空間周波数より大きな領域では、パワースペクトルは常に「０」となる。また、ディザマトリックスはドットができるだけまばらに発生するように設定されており、このことに対応してディザマトリックスのパワースペクトルは、空間周波数の小さな領域では小さな値となる。結局、通常のディザマトリックスのパワースペクトルは、図１０に示すような、中央が大きく窪んだ略円盤形状となる。逆には、２ 次元周波数空間で、図１０に示すようなパワースペクトルを設定しておき、フーリエ逆変換してやれば、一般的なディザマトリックスを合成することが可能となる。

以上の説明を踏まえた上で、図８のステップＳ２００における処理について説明する。この処理では、２次元周波数空間上で、図１０に示したようにパワースペクトルを設定する。但し、一般的なディザマトリックスでは、ドットが偏らないように万遍なく発生させようとしているから、中心付近では、いずれの方向にも同じように窪んだ形状のパワースペクトルとなる。

これに対して、本実施形態のディザマトリックスでは、ドットが偏って発生するようにしている。例えば、図６Ｂのようにドット発生の優先方向が「４５度」の場合、移動方向および搬送方向に、ドットが粗な状態になる。ドットが粗になると、隣接するドット間の距離が遠くなる。従って、移動方向および搬送方向には粗となるようにドットを発生させるためには、これら方向については小さな空間周波数からパワースペクトルを発生させればよい。すなわち、図１０に示したパワースペクトルに対して、移動方向および搬送方向には、中央部分の窪みを小さくしたようなパワースペクトルを設定してやればよい。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、パワースペクトルの形状を概念的に示した説明図である。中央部分の窪みの形状を明確に表現するために、パワースペクトルをＸＹ座標面に平行な平面で切断したときの断面形状を示しており、図１１Ａは、ドット発生の優先方向が「４５度」のときのディザマトリックスのパワースペクトルを示している。また、図１２Ｂには、参考として、図１０に示すような通常（万遍なくドットを形成するとき）のディザマトリックスのパワースペクトルを示している。図８のステップＳ２００では、インク色毎にドット発生の優先方向に応じた形状のパワースペクトルを設定する処理を行う。

こうしてパワースペクトルを設定することができれば、あとは、このスペクトルをフーリエ逆変換してやることで、ディザマトリックスを合成することができる（Ｓ２０２）。このようにして合成したディザマトリックスを参照しながらドットを発生させれば、特定の方向を優先してドットを発生させることが可能となるのである。

このように、ドット発生の優先方向に応じたパワースペクトルを設定しておき、このスペクトルをフーリエ変換することで、その優先方向にドットを発生させるディザマトリックスを生成することができる。

なお、以上の説明では、パワースペクトルは２次元フーリエ変換したときに得られるスペクトルであるものとして説明した。フーリエ変換では、正弦関数および余弦関数を基底関数として用いて変換される。しかし、基底関数として使用できる関数は、正弦関数、余弦関数に限られるものではなく、最近では、ウェーブレット関数を基底関数として使用したいわゆるウェーブレット変換も活用されている。上述した説明は、ウェーブレット変換を用いた場合にも、同様に適用することができる。すなわち、ディザマトリックスのウェーブレット変換により得られるパワースペクトルを設定しておき、これをウェーブレット逆変換することで、適切なディザマトリックスを生成する。このようにして生成したディザマトリックスを参照しながらドットを発生させれば、ドットの形成位置が多少ずれた場合でも、画質を悪化させることなく高画質な画像を印刷することが可能となる。

以上、説明したように、本実施形態では、インク色（ＣＭＹＫ）毎にドット発生の優先方向を異ならせて、各色の印刷画像データを生成している。これにより、印刷画像の視認性の向上を図ることができ、ムラ（モアレ）の低減を図ることができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第１実施形態では、ディザマトリックスを参照することによってドットを発生させている。しかし、ドットを発生させる方法は、ディザ法に限らない。第２実施形態では、誤差拡散法を適用した例について説明する。

図１２Ａ〜図１２Ｄは、誤差拡散法で参照される誤差拡散マトリックスを示した説明図である。前述したように、誤差拡散法は、着目した画素についてドットを形成するか否かを判断し、そのことによって生じた階調表現の誤差を周辺にある未判断の画素に拡散させる。そして、未判断画素についてドット形成の有無を判断する際には、周辺から拡散されてきた誤差が解消されるようにドット形成の有無を判断することによって、ドットを発生させる。誤差拡散マトリックスには、着目画素で発生した誤差を周辺の画素に拡散させる比率が設定されており、誤差拡散法では、誤差拡散マトリックスを参照しながら誤差を周辺の画素に拡散させる。

通常の誤差拡散法ではドットを万遍なく均一に発生させるから、図１２Ａに示すような誤差拡散マトリックスが使用される。図１２Ａ中に「＊」で示した画素は、着目画素を示している。この誤差拡散マトリックスによれば、着目画素の右隣の画素には、発生した誤差の１／４が拡散され、着目画素の下方にある２つの画素には、それぞれ誤差の１／８が拡散されることになる。このような誤差拡散マトリックスに従って誤差を拡散すれば、周辺の未判断画素にほぼ均一に誤差が拡散されるので、その結果としてドットを万遍なく発生させることができる。

これに対して、図１２Ｂ〜図１２Ｄに示すような誤差拡散マトリックスを使用すれば、所定の方向を優先してドット発生させることができる。例えば、図１２Ｂの誤差拡散マトリックスを使用した場合は、着目画素で発生した誤差は斜め方向には拡散されず、主に横方向（移動方向）および縦方向（搬送方向）に拡散される。前述したように誤差拡散法は、周辺から拡散されてきた誤差を解消するようにドットの形成有無を判断する手法であるから、誤差を主に移動方向および搬送方向に拡散してやれば、これらの方向にはドットが発生し難くすることができる。また、図１２Ｃに示すような誤差拡散マトリックスを使用すれば誤差は移動方向に主に拡散され、図１２Ｄのようなマトリックスを使用すれば搬送方向に主に拡散される。その結果、それぞれ移動方向あるいは搬送方向には、ドットを発生し難くすることができる。

このように、誤差拡散マトリックスの設定を変えることで特定の方向を優先してドット発生させることが可能である。よって、インク色毎に、前述した優先方向にドットが発生するように誤差拡散マトリックスを定めればよい。

以上説明したように、ドットを発生させる手法として誤差拡散法を適用した場合でも、このように適切な誤差拡散マトリックスを使用してやれば、ドットを偏らせて発生させることができる。よって、インク色毎にドット発生の優先方向を変えることで、印刷画像の視認性の向上を図ることができ、ムラ（モアレ）の低減を図ることができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜プリンターについて＞
前述の実施形態のプリンター１はシリアル式プリンターであったがこれには限られず他の方式のプリンターであってもよい。例えば、搬送経路上に紙幅よりも長いヘッド（ノズル列）が固定されており、媒体を搬送方向に搬送しながらヘッドからインクを断続的に吐出して媒体に印刷を行う印刷装置（いわゆるラインプリンター）であっても良い。

＜吐出方式について＞
前述の実施形態では、圧電素子（ピエゾ素子）を用いてインクを吐出していた。しかし、インクを吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。

＜印刷制御装置について＞
前述の実施形態では、ハーフトーン処理をコンピューターＣＰのプリンタードライバーが行っていたがこれには限られない。例えば、ハーフトーン処理可能なプリンターであっても良い。この場合、プリンターにおいてハーフトーン処理を行う部位（例えばコントローラー）が印刷制御装置に相当し、印刷を行う部位（ヘッドユニット、搬送ユニット等）が印刷装置に相当する。

＜インクについて＞
前述の実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを用いていたがこれには限られない。例えば、４色以外の色インク（オレンジインク、レッドインクなど）をさらに用いてもよい。この場合においてもインクの色毎にドット発生の優先方向を定めればよい。

１ プリンター、２０ 搬送ユニット、
３０ キャリッジ移動機構、３１ キャリッジ、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、
５０ 検出器群、
６０ コントローラー、６１ インターフェース部、
６２ ＣＰＵ、６３ メモリー、
ＣＰ コンピューター

Claims (7)

1. 第１インクによって形成する第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、第２インクによって形成する第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成し、印刷装置に前記第１インク及び前記第２インクを媒体に吐出させて前記第１ドット及び前記第２ドットを媒体に形成させる印刷制御装置であって、
   前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成する
   ことを特徴とする印刷制御装置。
2. 請求項１に記載の印刷制御装置であって、
   前記印刷装置は、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及び、ブラックインクを吐出可能であり、シアンドット、マゼンタドット、イエロードット、ブラックドットの発生する優先方向がそれぞれ異なる、
   ことを特徴とする印刷制御装置。
3. 請求項２に記載の印刷制御装置であって、
   前記印刷装置は、インクを吐出するノズルが所定方向に並ぶノズル列と、前記所定方向と垂直な方向に前記ノズル列と媒体とを相対移動させる移動機構とを備えており、前記ブラックドットの発生する優先方向は、前記所定方向又は前記所定方向に垂直な方向である、
   ことを特徴とする印刷制御装置。
4. 請求項２又は３に記載の印刷制御装置であって、
   前記シアンドット及び前記マゼンタドットの発生する優先方向は、所定階調より低い低階調の領域で前記シアンドットと前記マゼンタドットが重ならない方向である、
   ことを特徴とする印刷制御装置。
5. 請求項４に記載の印刷制御装置であって、
   前記イエロードットの発生する優先方向は、前記シアンドットの発生する優先方向と、前記マゼンタドットの発生する優先方向との間である、
   ことを特徴とする印刷制御装置。
6. 第１インクによって形成する第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、第２インクによって形成する第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成し、印刷装置に前記第１インク及び前記第２インクを媒体に吐出させて前記第１ドット及び前記第２ドットを媒体に形成させる印刷制御装置に、
   前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
7. 印刷装置が吐出する第１インクによって媒体に形成される第１ドットの位置を示す第１印刷画像データと、前記印刷装置が吐出する第２インクによって媒体に形成される第２ドットの位置を示す第２印刷画像データとを生成する画像処理方法であって、
   前記第１印刷画像データにおける前記第１ドットの発生する優先方向と、前記第２印刷画像データにおける前記第２ドットの発生する優先方向とを異ならせて、前記第１印刷画像データ及び前記第２印刷画像データを生成する、
   ことを特徴とする画像処理方法。

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