JPH09107473A - Method and device for dither pattern generation - Google Patents
Method and device for dither pattern generationInfo
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- JPH09107473A JPH09107473A JP7289399A JP28939995A JPH09107473A JP H09107473 A JPH09107473 A JP H09107473A JP 7289399 A JP7289399 A JP 7289399A JP 28939995 A JP28939995 A JP 28939995A JP H09107473 A JPH09107473 A JP H09107473A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、印刷機や表示装置
において、階調性のある画像、即ちハーフトーンの画像
を表示出力するために使用されるディザパターン生成方
法及びその生成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dither pattern generating method and a generating apparatus used for displaying and outputting a gradation image, that is, a halftone image in a printing machine or a display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】情報処理装置のプリンタや各種の記録装
置、表示装置等においては、白黒イメージあるいはカラ
ーイメージをハーフトーンで表現するために、各種の方
法が採用される。特に、白ドットと黒ドットを組み合
せ、マトリクス状に配置し、黒ドットの密度によって階
調表現するディザ法は、ドット単位で見た場合に二値で
のみ表現することのできる出力媒体等を用いた装置に広
く採用されている。このディザ法では、１画素を表現す
るためのマトリクス状の閾値を用意し、この閾値をマト
リクス内でばらばらに設定することによって所定の黒ド
ット密度のドットパターンを得る。入力した画信号は各
閾値と比較され、その閾値より大きい場合には黒ドッ
ト、小さい場合には白ドットがそのマトリクス中に配置
される。黒ドットの密度や配置をどのように選定すれば
どの程度の階調を表現できるかは従来経験的に求められ
ている。従って、設計者は予め表示装置や印刷装置等の
画質や性能に合わせてマトリクスの大きさとその構成を
決定し、閾値を選択してメモリに記憶するといった処理
を必要とした。特に、同一の表示出力装置で何種類かの
画質の画像を出力する場合には、その要求に応じたサイ
ズや構成のディザパターンを各種メモリに格納しておく
ようにしていた。2. Description of the Related Art In printers of information processing apparatuses, various recording apparatuses, display apparatuses, etc., various methods are employed to express a monochrome image or a color image in halftone. In particular, the dither method that combines white dots and black dots, arranges them in a matrix, and expresses gradation by the density of black dots uses an output medium that can express only in binary when viewed in dot units. It has been widely used in existing equipment. In this dither method, a matrix-like threshold value for expressing one pixel is prepared, and the threshold value is set to be different in the matrix to obtain a dot pattern having a predetermined black dot density. The input image signal is compared with each threshold value, and when it is larger than the threshold value, a black dot is arranged, and when it is smaller, a white dot is arranged in the matrix. It has been empirically sought in the past how to select the density and arrangement of black dots and how much gradation can be expressed. Therefore, the designer needs to determine the matrix size and its configuration in advance according to the image quality and performance of the display device, the printing device, etc., select a threshold value, and store it in the memory. In particular, when outputting images of several kinds of image quality with the same display output device, dither patterns of sizes and configurations according to the request are stored in various memories.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のディザパターン生成方法等には次のような解決
すべき課題があった。上記のように従来のディザパター
ンは設計者の経験等に基づいて設計生成されるため、そ
の品質には個人差が生じるという問題があった。また、
設計者の手を煩わすことから、その開発に時間がかかる
という問題があった。更に、予め必要なものを生成して
おいてメモリに記憶させておかなければならないので、
メモリを不必要に消費するという問題もあった。The conventional dither pattern generation method as described above has the following problems to be solved. As described above, since the conventional dither pattern is designed and generated based on the experience of the designer, there is a problem that the quality of the dither pattern varies from person to person. Also,
There is a problem that it takes a long time to develop it because it takes the designer's hand. Furthermore, it is necessary to generate the necessary things in advance and store them in the memory, so
There was also the problem of consuming memory unnecessarily.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉マトリクス状に配置した複数のドットにより
階調表現をするために、各ドットを黒ドットに表現する
か白ドットに表現するかを判定する閾値をマトリクス状
に配置して、ディザパターンを生成する場合において、
予めディザパターンを上下左右に等分割することによっ
て４つの象限に分割し、第２象限と第４象限には、マト
リクスの配列中心から渦を巻きながら外側に向かって閾
値を増加させていく渦巻型のディザパターンを配置し、
第１象限と第３象限には、渦巻型のディザパターンを反
転した、周辺部から渦を巻きながら配列中心に向かって
閾値を増加させていく反転渦巻型のディザパターンを配
置する。The present invention employs the following structure to solve the above problems. <Structure 1> In order to express gradation by a plurality of dots arranged in a matrix, threshold values for deciding whether each dot is expressed as a black dot or a white dot are arranged in a matrix, and a dither pattern is arranged. When generating
The dither pattern is divided into four quadrants by equally dividing the dither pattern vertically and horizontally, and in the second quadrant and the fourth quadrant, the spiral type in which the threshold is increased outward while spiraling from the array center of the matrix. Place the dither pattern of
In the first quadrant and the third quadrant, an inverted spiral dither pattern in which a spiral dither pattern is inverted and the threshold value is increased toward the center of the array while swirling from the periphery is arranged.
【０００５】〈説明〉マトリクスは、渦巻型のディザパ
ターンを形成するために正方マトリクスとなる。第１象
限の位置はマトリクス中のどこに設定してもよいが、第
１象限と第３象限および第２象限と第４象限とはそれぞ
れ互いに対角線上に配置されているものとする。故に、
マトリクス中に渦巻型のディザパターンが一対、反転渦
巻型のディザパターンが一対配置されるような網点型デ
ィザパターンが生成される。例えば、濃度が淡い場合に
は渦巻型のディザパターンにより、第１象限と第３象限
に渦巻型のドットパターンが現れ、濃度が濃くなると第
２象限と第４象限に、白と黒の反転した渦巻型のドット
パターンが現れる。このようなディザパターンは、演算
処理により自動的に生成でき、正確な階調表現ができる
とともに、予め生成しておく必要がないからディザパタ
ーン保存用のメモリ容量を節約できる。<Description> The matrix is a square matrix for forming a spiral dither pattern. The position of the first quadrant may be set anywhere in the matrix, but it is assumed that the first quadrant and the third quadrant and the second quadrant and the fourth quadrant are arranged diagonally to each other. Therefore,
A halftone dot type dither pattern in which a pair of spiral type dither patterns and a pair of inverted spiral type dither patterns are arranged in the matrix is generated. For example, when the density is light, a spiral dither pattern causes a spiral dot pattern to appear in the first and third quadrants, and when the density is high, white and black are inverted in the second and fourth quadrants. A spiral dot pattern appears. Such a dither pattern can be automatically generated by arithmetic processing, accurate gradation expression can be performed, and since it is not necessary to generate it in advance, the memory capacity for storing the dither pattern can be saved.
【０００６】〈構成２〉マトリクス状に配置した複数の
ドットにより階調表現をするために、各ドットを黒ドッ
トに表現するか白ドットに表現するかを判定する閾値を
マトリクス状に配置して、ディザパターンを生成する場
合において、マトリクス中に、配列中心から渦を巻きな
がら外側に向かって閾値を増加させていく渦巻型のディ
ザパターンを市松模様状に配置し、残りの場所には、渦
巻型のディザパターンを反転した、周辺部から渦を巻き
ながら配列中心に向かって閾値を増加させていく反転渦
巻型のディザパターンを市松模様状に配置する。 〈説明〉マトリクスは必ずしも４象限で構成しなくても
よく、渦巻型のディザパターンと反転渦巻型のディザパ
ターンとがそれぞれ市松模様状に配置されていればよ
い。これでドット集中型パターンを用いた網点型パター
ンが達成され、画質の向上を図ることができる。<Structure 2> In order to express gradation by a plurality of dots arranged in a matrix, thresholds for determining whether each dot is expressed as a black dot or a white dot are arranged in a matrix. , When generating a dither pattern, spiral-shaped dither patterns that increase the threshold outward while spiraling from the center of the array are arranged in a checkered pattern in the matrix, and the remaining positions are swirl-shaped. Inverted spiral dither patterns are arranged in a checkered pattern in which the threshold value is increased toward the center of the array while swirling from the periphery. <Explanation> The matrix does not necessarily have to be composed of four quadrants, and the spiral dither pattern and the inverted spiral dither pattern may be arranged in a checkered pattern. As a result, a halftone dot type pattern using the dot concentrated type pattern is achieved, and the image quality can be improved.
【０００７】〈構成３〉渦巻型のディザパターンの閾値
は、マトリクスの配列中心からの距離を測定して、その
距離が小さいものほど閾値を小さく設定し、距離が等し
いもの同士は、配列中心から外側に向かう所定の方向の
基準ベクトルに対する渦巻き方向の回転角が小さいもの
ほど閾値が小さくなるように設定する。 〈説明〉マトリクスの配列中心からの距離計算や回転角
計算は自動化が容易だから、この方法により、ドット集
中型ディザパターンの自動生成が可能になる。<Structure 3> As for the threshold value of the spiral dither pattern, the distance from the array center of the matrix is measured, and the smaller the distance, the smaller the threshold value is set. The threshold value is set to be smaller as the rotation angle in the spiral direction with respect to the reference vector in the predetermined outward direction is smaller. <Explanation> Since the distance calculation from the array center of the matrix and the rotation angle calculation are easy to automate, this method enables the automatic generation of the dot concentrated dither pattern.
【０００８】〈構成４〉生成すべきディザパターンのサ
イズを入力するパターンサイズ入力部と、マトリクスの
配列中心から渦を巻きながら外側に向かって閾値を増加
させていく渦巻型のディザパターンを生成する渦巻型デ
ィザパターン生成部と、渦巻型のディザパターンと、こ
の渦巻型のディザパターンを反転させて、周辺部から渦
を巻きながら配列中心に向かって閾値を増加させていく
反転渦巻型のディザパターンとを、それぞれマトリクス
上で市松模様状に配置する網点型ディザパターン生成部
と、生成された網点型ディザパターンを記憶するディザ
パターン記憶部とを備える。<Structure 4> A pattern size input section for inputting the size of the dither pattern to be generated, and a spiral dither pattern in which the threshold value is increased outward while spiraling from the array center of the matrix. Spiral dither pattern generator, spiral dither pattern, and reverse spiral dither pattern that reverses this spiral dither pattern and increases the threshold toward the array center while swirling from the periphery. And a halftone dot type dither pattern generating section for arranging each of them in a checkered pattern on a matrix, and a dither pattern storing section for storing the generated halftone type dither pattern.
【０００９】〈説明〉この装置は、パターンサイズに応
じて適切な網点型ディザパターンを自動的に生成する。
ディザパターン記憶部はこうして生成された網点型ディ
ザパターンを、画信号処理終了まで保持しておく一時記
憶装置でよい。従って、幾種類もの網点型ディザパター
ンを格納しておくためのメモリは不要である。<Explanation> This apparatus automatically generates an appropriate halftone dot type dither pattern according to the pattern size.
The dither pattern storage unit may be a temporary storage device that holds the halftone dot type dither pattern thus generated until the end of the image signal processing. Therefore, a memory for storing many types of halftone dot type dither patterns is not required.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例〉図１は、本発明のディザパターン生成装置の
具体例を示すブロック図である。この装置は、パターン
サイズ入力部１と、渦巻型ディザパターン生成部２と、
網点型ディザパターン生成部３と、ディザパターン格納
部４とから構成されている。なお、この装置の詳細な動
作等を説明する前に、まずディザ法や一般的なディザパ
ターンの種類について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to specific examples. <Specific Example> FIG. 1 is a block diagram showing a specific example of the dither pattern generation apparatus of the present invention. This apparatus includes a pattern size input unit 1, a spiral dither pattern generation unit 2,
It is composed of a halftone dot type dither pattern generation unit 3 and a dither pattern storage unit 4. Before describing the detailed operation of this device, the dither method and general types of dither patterns will be described first.
【００１１】図２は、ディザ法の説明図である。図に示
したディザパターン２１は、画信号２２を処理するため
の閾値のマトリクスから構成されている。各画信号２２
はこのディザパターン２１を構成する各閾値と比較さ
れ、この閾値よりも大きい場合は黒ドット、小さい場合
は白ドットとして表現される。これにより、例えば原画
像のこの部分がほぼ一定の濃度のハーフトーンである場
合には、ディザパターン２１によって、丁度そのハーフ
トーンを表現するのに適する黒ドット密度のドットマト
リクス２３が得られる。原画像の濃度が上がれば出力さ
れるドットマトリクスの黒ドット密度が増加し、濃度が
下がれば黒ドット密度が低下する。こうした機能を持つ
ディザパターン２１を本発明においては自動的に生成す
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of the dither method. The dither pattern 21 shown in the figure is composed of a matrix of threshold values for processing the image signal 22. Each picture signal 22
Is compared with each of the thresholds forming the dither pattern 21, and if larger than this threshold, it is represented as a black dot, and if smaller than this threshold, it is represented as a white dot. Thus, for example, when this portion of the original image is a halftone having a substantially constant density, the dither pattern 21 provides a dot matrix 23 having a black dot density just suitable for expressing the halftone. If the density of the original image increases, the black dot density of the output dot matrix increases, and if the density decreases, the black dot density decreases. In the present invention, the dither pattern 21 having such a function is automatically generated.
【００１２】図３に、ドット集中型のディザパターン説
明図を示す。一般に、閾値をマトリクス状に配置したデ
ィザパターンは、ドット集中型とドット分散型及び網点
型の３つの型に分類される。この図３（ａ）に示すディ
ザパターンはドット集中型のディザパターンで、例えば
（ｂ）に示すように、濃度２５パーセントの原画像に対
しては中央部分に黒ドットがひとまとまりに出力され
る。また、（ｃ）に示すように濃度が５０パーセント、
（ｄ）に示すように濃度が７５パーセントと増加してい
くに従って、黒ドットのかたまりが次第に大きくなる。
このパターンでは、閾値の最低値をまず設定し、そこか
らなるべく近い順に閾値を順に大きくしていく。このよ
うなドット集中型のディザマトリクスでは、一般に黒ド
ットがひとかたまりになっているため、きめ（肌理）が
目立ち難く、濃度変化が自然であるという利点がある。
しかしながら、黒がひとかたまりとなっているため解像
度の点で劣る。FIG. 3 shows a dot concentrated type dither pattern. Generally, the dither pattern in which the threshold values are arranged in a matrix is classified into three types: a dot concentration type, a dot dispersion type, and a halftone type. The dither pattern shown in FIG. 3A is a dot-concentrated dither pattern. For example, as shown in FIG. 3B, a black dot is collectively output in the central portion of an original image having a density of 25%. . Also, as shown in (c), the concentration is 50%,
As shown in (d), the lump of black dots gradually increases as the density increases to 75%.
In this pattern, the lowest threshold value is set first, and the threshold values are sequentially increased in the order as close as possible. In such a dot-concentrated dither matrix, since black dots are generally clustered together, there are advantages that the texture (texture) is less noticeable and the density change is natural.
However, it is inferior in resolution because black is a lump.
【００１３】図４には、ドット分散型のディザパターン
説明図を示す。この（ａ）に示すものがドット分散型の
ディザパターンである。ここでは最低の閾値を設定する
と、これからなるべく離れた位置を選んで次の閾値を設
定する。こうして順に値の近い閾値を分散させて配置し
ていくものをドット分散型のディザパターンと呼んでい
る。このパターンは黒ドットが分散しているため、解像
度の点で優れている。しかし、きめ（肌理）が目立ち易
く濃度変化が一定ではないので、階調表現を行うための
性能上問題がある。FIG. 4 is an explanatory view of a dot dispersion type dither pattern. The dot dispersion type dither pattern is shown in FIG. Here, when the lowest threshold value is set, a position as far as possible from this is selected and the next threshold value is set. A method in which threshold values having similar values are dispersed and arranged in this order is called a dot dispersion type dither pattern. This pattern is excellent in resolution because black dots are dispersed. However, since the texture (texture) is easily noticeable and the change in density is not constant, there is a performance problem for performing gradation expression.
【００１４】図５には、網点型のディザパターン説明図
を示す。（ａ）は網点型のディザパターンの一例であ
る。上記のように、階調表現を行うための性能について
はドット集中型が優れているが、分解能に介してはドッ
ト分散型が優れている。また、ドット集中型の中でもデ
ィザマトリクスのサイズが小さいものほど分解能は良い
が、サイズを小さくすれば疑似階調数が不足するという
問題がある。そこで、この網点型では集中型を基本ブロ
ックにし、これをずらして配置する。これによって、階
調表現後の性能を損なわず、ある程度の分解能を実現で
きる。従って、この方法は最も美しい出力を得ることが
できる。本発明においては、この網点型のディザパター
ンを自動生成することを目的としている。FIG. 5 is an explanatory diagram of a halftone dot type dither pattern. (A) is an example of a halftone dot type dither pattern. As described above, the dot-concentrated type is superior in terms of performance for gradation expression, but the dot-dispersed type is superior in terms of resolution. Further, among the dot concentrated type, the smaller the size of the dither matrix is, the better the resolution is, but if the size is reduced, the number of pseudo gradations becomes insufficient. Therefore, in this halftone dot type, the centralized type is used as the basic block, and the basic block is shifted and arranged. As a result, a certain degree of resolution can be realized without impairing the performance after gradation expression. Therefore, this method can obtain the most beautiful output. The object of the present invention is to automatically generate this halftone dot type dither pattern.
【００１５】再び図１に戻って、この図１は、装置のブ
ロックと共に後で説明するようなディザパターンによっ
て得られるドットマトリクスを紹介している。即ち、原
画像の濃度が５０パーセントまでは図の上側に示したド
ットマトリクス１４のような表現がなされる。この場合
に、その第２象限と第４象限は渦巻型ディザパターン１
１によって黒ドットが集中的に配置される。この濃度で
は第１象限と第３象限は全面白となる。一方、濃度が５
０パーセント以上になると、第２象限と第４象限は全て
黒ドットになり、第１象限と第３象限は第２象限と第４
象限を処理した渦巻型ディザパターン１１を反転した反
転渦巻型ディザパターン１５により処理する。これによ
って、ドットマトリクス１２の白黒を反転した周辺が黒
ドットで配列中心が白ドットになるようなドットマトリ
クス１６を得る。そして、濃度が濃くなるに従って、第
１象限と第３象限の周辺から黒ドットが次第に埋められ
ていくような網点型ディザパターン１３となる。Returning to FIG. 1 again, this FIG. 1 introduces a block of the device and a dot matrix obtained by a dither pattern as described later. That is, up to a density of 50% of the original image, an expression like the dot matrix 14 shown on the upper side of the drawing is made. In this case, the second quadrant and the fourth quadrant are spiral dither patterns 1
By 1, black dots are arranged intensively. At this density, the first and third quadrants are entirely white. On the other hand, the concentration is 5
At 0% or more, the second and fourth quadrants are all black dots, and the first and third quadrants are the second and fourth quadrants.
The spiral dither pattern 11 obtained by processing the quadrant is processed by the inverted spiral dither pattern 15 obtained by inverting the spiral dither pattern 11. As a result, a dot matrix 16 in which the black and white periphery of the dot matrix 12 is a black dot and the array center is a white dot is obtained. Then, as the density becomes higher, a halftone dot type dither pattern 13 is formed in which black dots are gradually filled from around the first quadrant and the third quadrant.
【００１６】〈各ブロックの構成と動作〉図６には、渦
巻型ディザパターン生成部のブロック図を示す。図１に
示した渦巻型ディザパターン生成部２は、この図に示す
ようにパターンサイズ入力部１の入力信号を受け入れる
距離計算部６と角度計算部７と、これらの出力を受け入
れて処理する優先順位計算部８と、ディザパターン格納
部９を備えている。<Structure and Operation of Each Block> FIG. 6 shows a block diagram of the spiral dither pattern generator. The spiral dither pattern generation unit 2 shown in FIG. 1 has a distance calculation unit 6 and an angle calculation unit 7 that receive an input signal of the pattern size input unit 1 as shown in this figure, and a priority to receive and process these outputs. The ranking calculation unit 8 and the dither pattern storage unit 9 are provided.
【００１７】図７は、この渦巻型ディザパターン生成部
２の動作フローチャートを示す。図に示すように、パタ
ーンサイズ入力部１は、ステップＳ１においてパターン
サイズを入力し、距離計算部６はステップＳ２において
距離計算を行い、角度計算部７はステップＳ３において
角度計算を行って、その結果を得た優先順位計算部８が
ディザパターン、即ち渦巻型のディザパターンをステッ
プＳ４において生成し、ステップＳ５でこの結果がディ
ザパターン格納部９に格納される。以下、各部の動作を
具体的に説明する。上記パターンサイズ入力部１は、生
成する渦巻型ディザパターンのサイズを指定する部分で
ある。ここで指定される値は、最終的に生成される網点
型ディザパターンのサイズの半分の値になる。これは図
１を用いて説明した通りである。また、距離計算部６は
パターンサイズ入力部１で指定されたサイズの正方マト
リクス内において、配列中心から各閾値を配置するセル
の中心までの距離を算出する部分である。FIG. 7 shows an operation flowchart of the spiral dither pattern generator 2. As shown in the figure, the pattern size input unit 1 inputs the pattern size in step S1, the distance calculation unit 6 calculates the distance in step S2, and the angle calculation unit 7 calculates the angle in step S3. The priority calculation unit 8 that has obtained the result generates a dither pattern, that is, a spiral dither pattern in step S4, and the result is stored in the dither pattern storage unit 9 in step S5. The operation of each unit will be specifically described below. The pattern size input section 1 is a section for designating the size of the spiral dither pattern to be generated. The value specified here is half the size of the halftone dot type dither pattern that is finally generated. This is as described using FIG. The distance calculation unit 6 is a unit that calculates the distance from the array center to the center of the cell in which each threshold value is arranged in the square matrix of the size specified by the pattern size input unit 1.
【００１８】図８に、距離計算部動作説明図を示す。
（ａ）はパターンのサイズが４×４の偶数のセルから構
成される場合の距離Ｌ１を示しており、（ｂ）は各辺が
奇数個のセルを配列したパターンの場合の距離Ｌ２の計
算例を示している。いずれの場合にも配列の中心からセ
ルの中心まで直線を引き、セルの１辺を１として各直線
の距離Ｌ１，Ｌ２を演算処理する。従って、Ｌ１は１．
５×√２となり、Ｌ２は２×√２となる。角度計算部７
はパターンサイズ入力部１で指定されたディザパターン
のサイズの正方マトリクス内において、先に説明したセ
ルの配列中心から見た角度を計算する部分である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the distance calculator.
(A) shows the distance L1 in the case where the pattern size is composed of even cells of 4 × 4, and (b) shows the calculation of the distance L2 in the case of a pattern in which an odd number of cells are arranged on each side. An example is shown. In either case, a straight line is drawn from the center of the array to the center of the cell, and one side of the cell is set to 1, and the distances L1 and L2 of the straight lines are calculated. Therefore, L1 is 1.
It becomes 5 × √2, and L2 becomes 2 × √2. Angle calculator 7
In the square matrix of the size of the dither pattern designated by the pattern size input unit 1, is a part for calculating the angle seen from the array center of the cells described above.
【００１９】図９に、このような角度計算部の動作説明
図を示す。（ａ）は図８（ａ）に示したようなパターン
についての角度計算を示し、（ｂ）は図８（ｂ）に示し
たようなパターンの角度計算を示している。ここで、図
９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ディザパターンの
配列中心（図中に白丸印を付した）から右側の方向に基
準ベクトルＰを設定する。そして、配列中心からセルの
中心に引いた直線Ｌ１やＬ２と、基準ベクトルＰの挟む
角α１とα２を計算する。この場合、その角度をラジア
ンで表す。次に、優先順位計算部８は距離計算部６の出
力と角度計算部７の出力を受け入れて、ディザパターン
の各セルに順に閾値を配置する。FIG. 9 shows a diagram for explaining the operation of such an angle calculator. 8A shows the angle calculation for the pattern as shown in FIG. 8A, and FIG. 8B shows the angle calculation for the pattern as shown in FIG. 8B. Here, as shown in FIGS. 9A and 9B, the reference vector P is set in the right direction from the center of the arrangement of dither patterns (marked with white circles in the drawing). Then, the straight lines L1 and L2 drawn from the array center to the cell center and the angles α1 and α2 sandwiched by the reference vector P are calculated. In this case, the angle is expressed in radians. Next, the priority calculation unit 8 receives the output of the distance calculation unit 6 and the output of the angle calculation unit 7, and arranges a threshold value in each cell of the dither pattern in order.
【００２０】図１０には、優先順位計算部の動作説明図
を示す。図１０に示したマトリクスＥ１は距離計算部６
の出力した配列中心と各セルとの距離を表したものであ
る。また、マトリクスＥ２は配列中心と各セルを結ぶ直
線の基準ベクトルに対する回転角を表したものである。
渦巻型ディザパターンを生成するには配列中心から渦を
巻きながら外側に向かって閾値の値を増加させていく。
従って、図１０に示すように、各セルのうち距離が等し
いセルは角度計算部７で計算した回転角が小さいものを
優先させる。これによって、この例では中央右下のセル
が最も優先度が高く優先度は０となり、そこから順に右
周りに１，２，３と閾値を設定する。そして、これらの
セルより１段遠いセルについても同様にして渦巻方向に
順に次第に数値が大きくなるように閾値を設定する。こ
のようなルールを設定すれば、閾値は一意的に自動的に
決定できる。距離も角度も共に等しいセルは重複して存
在しないからである。こうして生成された渦巻型ディザ
パターン１１は、図１に示す網点型ディザパターン生成
部３に向けて出力される。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the priority calculation section. The matrix E1 shown in FIG. 10 is the distance calculation unit 6
It represents the distance between the array center output by the cell and each cell. The matrix E2 represents the rotation angle of the straight line connecting the array center and each cell with respect to the reference vector.
To create a spiral dither pattern, the threshold value is increased outward while spiraling from the center of the array.
Therefore, as shown in FIG. 10, among cells having the same distance, the cell having the smaller rotation angle calculated by the angle calculator 7 is prioritized. As a result, in this example, the lower right cell in the center has the highest priority and the priority becomes 0, and the thresholds are set to 1, 2, 3 in the clockwise direction in order from that cell. Then, similarly for the cells one step farther from these cells, the threshold value is set so that the numerical value gradually increases in the spiral direction. By setting such a rule, the threshold can be uniquely and automatically determined. This is because cells having the same distance and the same angle do not exist in duplicate. The spiral dither pattern 11 thus generated is output to the halftone dot dither pattern generation unit 3 shown in FIG.
【００２１】図１１には、網点型ディザパターン生成部
の動作フローチャートを示す。なお、この図のステップ
Ｓ１は図１に示すパターンサイズ入力部１の動作で、ス
テップＳ２は渦巻型ディザパターン生成部２の動作であ
って、ステップＳ３以降が網点型ディザパターン生成部
３の動作である。まず、ステップＳ１において、網点型
ディザパターンのサイズが入力される。即ち、これは最
終的に本発明の装置において生成されるべき、図１に示
すような網点型ディザパターン１３のサイズがここで入
力される。この場合には、既に説明した渦巻型ディザパ
ターン生成部２で入力されたパターンサイズの丁度倍の
サイズが入力されることになる。ステップＳ２では、渦
巻型ディザパターン生成部２が指定されたサイズの半分
の渦巻型ディザパターンを生成する。この処理は既に説
明した通りである。そして、これを配列Ａとし、この配
列Ａの最大要素をｎ、要素数をｍとする。次に、ステッ
プＳ３において、要素が全て“１”でＡと同じサイズの
配列を“Ｉ”とする。また、Ｎはｎ×Ｉ、Ｍはｍ×Ｉと
する。FIG. 11 shows an operation flowchart of the halftone dot type dither pattern generating section. Note that step S1 in this figure is the operation of the pattern size input unit 1 shown in FIG. 1, step S2 is the operation of the spiral dither pattern generation unit 2, and step S3 and subsequent steps are the halftone dot type dither pattern generation unit 3. It is an action. First, in step S1, the size of the halftone dot type dither pattern is input. That is, the size of the halftone dot type dither pattern 13 as shown in FIG. 1, which is to be finally generated in the apparatus of the present invention, is input here. In this case, a size exactly the same as the pattern size input by the spiral dither pattern generator 2 already described is input. In step S2, the spiral dither pattern generator 2 generates a spiral dither pattern of half the specified size. This processing is as described above. Then, let this be an array A, and let the maximum element of this array A be n and the number of elements be m. Next, in step S3, an array having all the elements of "1" and the same size as A is set to "I". Further, N is n × I and M is m × I.
【００２２】図１２には、このステップＳ３の具体的な
演算処理を示した。即ち、図の（ａ）に示すように、渦
巻型ディザパターン生成部２で生成された配列Ａに対し
要素が全て“１”の配列“Ｉ”を定義する。更に、その
下に示すように、要素が全て１５の配列と要素が全て１
６の配列Ｎ，Ｍを定義する。配列Ａの最大要素は１５で
配列Ａの要素数は１６だからである。次のステップＳ４
で、配列Ｎから配列Ａを差し引いた配列Ｂの計算を行
う。FIG. 12 shows a specific calculation process of step S3. That is, as shown in (a) of the figure, an array "I" in which all the elements are "1" is defined for the array A generated by the spiral dither pattern generation unit 2. Furthermore, as shown below, an array with all 15 elements and all 1's
6 sequences N and M are defined. This is because the maximum number of elements of the array A is 15 and the number of elements of the array A is 16. Next step S4
Then, the calculation of the sequence B is performed by subtracting the sequence A from the sequence N.
【００２３】図１３には、このようなステップＳ４以降
の演算処理説明図を図示した。この演算処理は、図１に
示した第１象限と第３象限の処理をするためのディザパ
ターンを求める演算である。これによって、丁度渦巻型
のディザパターンを反転した内容となる配列Ｂが求めら
れる。最後に、図１１のステップＳ５において、配列Ｄ
を計算する。この配列Ｄは配列Ａと配列Ｂとを用いて網
点型のディザパターンを生成するための処理である。即
ち、図１３の説明図に示すように、配列Ｄは第２象限と
第４象限の部分に配列Ａを配置し、第１象限と第３象限
の部分に配列Ｂを配置した網点型ディザパターンとなっ
ている。FIG. 13 is a diagram for explaining the arithmetic processing after step S4. This arithmetic processing is an arithmetic operation for obtaining a dither pattern for performing the processing in the first quadrant and the third quadrant shown in FIG. As a result, the array B having the content obtained by inverting the spiral dither pattern is obtained. Finally, in step S5 of FIG. 11, the array D
Is calculated. The array D is a process for generating a halftone dot type dither pattern using the arrays A and B. That is, as shown in the explanatory view of FIG. 13, the array D is a halftone dot dither in which the array A is arranged in the second quadrant and the fourth quadrant, and the array B is arranged in the first quadrant and the third quadrant. It is a pattern.
【００２４】〈本発明による階調表現〉本発明において
は、以上のようにして網点型のディザパターンを生成す
る。図１４は、本発明による階調表現の説明図（その
１）である。上記のような網点型ディザパターンを採用
すると、原画像の濃度によって、この図に示すようなド
ットパターンが得られる。（ａ）は濃度が１０パーセン
トの場合、（ｂ）は濃度が２０パーセントの場合、
（ｃ）は濃度が３０パーセントの場合、（ｄ）は濃度が
４０パーセントの場合、（ｅ）は濃度が５０パーセント
の場合である。即ち、濃度が次第に濃くなるにつれて第
２象限と第４象限の黒ドットの渦巻状配列が次第に面積
を増していく。そして、いずれの場合にも網点型の表現
によって濃度５０パーセントまでの段階的な表現が可能
となる。<Gradation Representation According to the Present Invention> In the present invention, a halftone dot type dither pattern is generated as described above. FIG. 14 is an explanatory diagram (part 1) of gradation expression according to the present invention. When the halftone dot type dither pattern as described above is adopted, a dot pattern as shown in this figure can be obtained depending on the density of the original image. (A) when the concentration is 10%, (b) when the concentration is 20%,
(C) is the case where the concentration is 30%, (d) is the case where the concentration is 40%, and (e) is the case where the concentration is 50%. That is, as the density gradually increases, the area of the spiral array of black dots in the second and fourth quadrants gradually increases. In any case, the halftone dot type expression enables stepwise expression up to a density of 50%.
【００２５】次に、濃度５０パーセントを超えると、図
１５に示すような表現となる。図１５は、本発明による
階調表現の説明図（その２）である。濃度が５０パーセ
ントを超えると、図の（ｆ）に示すものが濃度６０パー
セント、（ｇ）に示すものが濃度７０パーセント、
（ｈ）に示すものが濃度８０パーセント、（ｉ）に示す
ものが濃度９０パーセントといった表現になる。即ち、
第２象限と第４象限とは、既に全部黒ドットになる。第
１象限と第３象限は周辺部分から次第に黒ドットが配列
中心に向かって増加していく。この増加も渦巻状の増加
となる。これによって、濃度５０パーセントから濃度１
００パーセントまで段階的な階調表現が可能となる。Next, when the density exceeds 50 percent, the expression is as shown in FIG. FIG. 15 is an explanatory diagram (part 2) of gradation expression according to the present invention. When the concentration exceeds 50%, the concentration shown in (f) of the figure is 60%, the concentration shown in (g) is 70%,
What is shown in (h) is 80% density, and what is shown in (i) is 90% density. That is,
The second quadrant and the fourth quadrant are all black dots. In the first quadrant and the third quadrant, black dots gradually increase from the peripheral portion toward the array center. This increase is also a spiral increase. This gives a density of 50 percent to a density of 1
It is possible to express gradation in stages up to 00%.
【００２６】〈効果〉上記のような網点型ディザパター
ンは、渦巻型ディザパターンとこれを反転したディザパ
ターンとを組み合わせて構成されているため先に説明し
た要領で演算処理により自動的に生成することができ
る。しかも、そのパターンサイズを自由に設定し、その
都度そのパターンサイズに適したディザパターンが演算
処理で求められる。従って、設計者が経験的にディザパ
ターンを生成する場合に比べてその能力差による表現の
違いが発生せず、また設計者に負担をかけることもな
い。更に、印刷装置や表示出力装置に各種のサイズのデ
ィザパターンが使用される場合に、全てのサイズについ
て予めディザパターンを用意し記憶部に格納しておくと
いった必要はなく、パターンサイズの指定があったとき
ディザパターンを生成すれば良い。従って、ディザパタ
ーン記憶のためのメモリの節約となる。なお、上記の具
体例では、マトリクスを４象限に分割してそのうち対角
線上に位置する２象限に渦巻型ディザパターンを配置
し、他の象限にはこれを反転したディザパターンを配置
するようにしたが、任意の数の渦巻型ディザパターンを
市松模様に配置し、残りの部分にこの渦巻型ディザパタ
ーンを反転させたディザパターンを配置するようにして
も良い。この場合には、上記の具体例に示した装置の出
力する網点型ディザパターンを縦横に任意の数配列して
１個の網点型ディザパターンを得るといった方法が採用
できる。<Effect> Since the halftone dot type dither pattern as described above is constructed by combining the spiral type dither pattern and the dither pattern obtained by inverting the spiral type dither pattern, the halftone type dither pattern is automatically generated by the arithmetic processing in the manner described above. can do. Moreover, the pattern size is set freely, and the dither pattern suitable for the pattern size is obtained by the calculation process each time. Therefore, compared to the case where the designer empirically generates the dither pattern, the difference in the expression due to the difference in the capability does not occur, and the designer is not burdened. Further, when the dither patterns of various sizes are used in the printing device or the display output device, it is not necessary to prepare the dither patterns for all sizes in advance and store them in the storage unit. Then, a dither pattern may be generated. Therefore, the memory for storing the dither pattern is saved. In the above specific example, the matrix is divided into four quadrants, and the spiral dither pattern is arranged in the two quadrants diagonally located, and the dither pattern which is the inverted dither pattern is arranged in the other quadrants. However, an arbitrary number of spiral dither patterns may be arranged in a checkered pattern, and a dither pattern obtained by inverting the spiral dither pattern may be arranged in the remaining portion. In this case, a method of arranging an arbitrary number of halftone dot type dither patterns output from the apparatus shown in the above specific example in the vertical and horizontal directions to obtain one halftone dot type dither pattern can be adopted.
【図１】本発明のディザパターン生成装置のブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram of a dither pattern generation device of the present invention.
【図２】ディザ法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a dither method.
【図３】ドット集中型のディザパターン説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a dot concentrated dither pattern.
【図４】ドット分散型のディザパターン説明図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a dot dispersion type dither pattern.
【図５】網点型のディザパターン説明図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a halftone dot type dither pattern.
【図６】渦巻型ディザパターン生成部のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of a spiral dither pattern generation unit.
【図７】渦巻型ディザパターン生成部動作フローチャー
トである。FIG. 7 is an operation flowchart of a spiral dither pattern generation unit.
【図８】距離計算部動作説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an operation of a distance calculation unit.
【図９】角度計算部動作説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an operation of an angle calculation unit.
【図１０】優先順位計算部動作説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation of a priority calculation unit.
【図１１】網点型ディザパターン生成部動作フローチャ
ートである。FIG. 11 is an operation flowchart of a halftone dot type dither pattern generation unit.
【図１２】網点型ディザパターンの生成演算処理説明図
（その１）である。FIG. 12 is an explanatory diagram (No. 1) of generation calculation processing of a halftone dot type dither pattern.
【図１３】網点型ディザパターンの生成演算処理説明図
（その２）である。FIG. 13 is a diagram (part 2) for explaining a generation and calculation process of a halftone dot type dither pattern.
【図１４】本発明による階調表現の説明図（その１）で
ある。FIG. 14 is an explanatory diagram (part 1) of gradation expression according to the present invention.
【図１５】本発明による階調表現の説明図（その２）で
ある。FIG. 15 is an explanatory diagram (part 2) of gradation expression according to the present invention.
１ パターンサイズ入力部 ２ 渦巻型ディザパターン生成部 ３ 網点型ディザパターン生成部 ４ ディザパターン格納部 １１ 渦巻型ディザパターン １２ ドットマトリクス １３ 網点型ディザパターン １５ 反転渦巻型ディザパターン 1 pattern size input unit 2 spiral dither pattern generation unit 3 halftone dot dither pattern generation unit 4 dither pattern storage unit 11 spiral dither pattern 12 dot matrix 13 halftone dither pattern 15 inverted spiral dither pattern
Claims (4)
より階調表現をするために、各ドットを黒ドットに表現
するか白ドットに表現するかを判定する閾値を前記マト
リクス状に配置して、ディザパターンを生成する場合に
おいて、 予めディザパターンを上下左右に等分割することによっ
て４つの象限に分割し、 第２象限と第４象限には、マトリクスの配列中心から渦
を巻きながら外側に向かって閾値を増加させていく渦巻
型のディザパターンを配置し、 第１象限と第３象限には、前記渦巻型のディザパターン
を反転した周辺部から渦を巻きながら配列中心に向かっ
て閾値を増加させていく反転渦巻型のディザパターンを
配置したことを特徴とするディザパターン生成方法。1. A threshold value for determining whether each dot is expressed as a black dot or a white dot is arranged in the matrix in order to express gradation by a plurality of dots arranged in a matrix, When generating a dither pattern, the dither pattern is divided into four quadrants by equally dividing the dither pattern vertically and horizontally, and in the second and fourth quadrants, a vortex is swirled from the center of the matrix toward the outside. A spiral dither pattern that increases the threshold value is arranged. In the first and third quadrants, the threshold value is increased toward the center of the array while swirling from the peripheral portion of the spiral dither pattern which is inverted. A dither pattern generation method characterized in that an inverted spiral dither pattern is arranged.
より階調表現をするために、各ドットを黒ドットに表現
するか白ドットに表現するかを判定する閾値を前記マト
リクス状に配置して、ディザパターンを生成する場合に
おいて、 前記マトリクス中に、配列中心から渦を巻きながら外側
に向かって閾値を増加させていく渦巻型のディザパター
ンを市松模様状に配置し、 残りの場所には、前記渦巻型のディザパターンを反転し
た、周辺部から渦を巻きながら配列中心に向かって閾値
を増加させていく反転渦巻型のディザパターンを市松模
様状に配置したことを特徴とするディザパターン生成方
法。2. A threshold value for determining whether each dot is expressed as a black dot or a white dot is arranged in the matrix in order to express gradation by a plurality of dots arranged in a matrix, In the case of generating a dither pattern, in the matrix, a spiral type dither pattern in which the threshold value is increased outward while spiraling from the center of the array is arranged in a checkered pattern, and in the remaining places, the A dither pattern generation method characterized in that a spiral dither pattern is reversed, and a reverse spiral dither pattern is arranged in a checkered pattern in which the threshold value is increased from the peripheral portion toward the center of the array while swirling.
リクスの配列中心からの距離を測定して、その距離が小
さいものほど閾値を小さく設定し、距離が等しいもの同
士は、前記配列中心から外側に向かう所定の方向の基準
ベクトルに対する前記渦巻き方向の回転角が小さいもの
ほど閾値が小さくなるように設定することを特徴とする
請求項１又は請求項２記載のディザパターン生成方法。3. The threshold value of the spiral dither pattern is measured by measuring the distance from the array center of the matrix, and the smaller the distance, the smaller the threshold value is set. 3. The dither pattern generation method according to claim 1, wherein the threshold value is set to be smaller as the rotation angle of the spiral direction with respect to a reference vector in a predetermined direction toward is smaller.
力するパターンサイズ入力部と、 マトリクスの配列中心から渦を巻きながら外側に向かっ
て閾値を増加させていく渦巻型のディザパターンを生成
する渦巻型ディザパターン生成部と、 前記渦巻型のディザパターンと、この渦巻型のディザパ
ターンを反転させて、周辺部から渦を巻きながら配列中
心に向かって閾値を増加させていく反転渦巻型のディザ
パターンとを、それぞれマトリクス上で市松模様状に配
置する網点型ディザパターン生成部と、 生成された網点型ディザパターンを記憶するディザパタ
ーン記憶部とを備えたことを特徴とするディザパターン
生成装置。4. A pattern size input section for inputting a size of a dither pattern to be generated, and a spiral type for generating a spiral type dither pattern in which a threshold value is increased outward while winding a spiral from the array center of the matrix. A dither pattern generation unit, the spiral dither pattern, and an inverted spiral dither pattern that reverses the spiral dither pattern and increases the threshold value toward the array center while swirling from the periphery. And a dither pattern storage unit that stores the generated halftone dot type dither pattern, and a dither pattern generation unit that stores the generated halftone dot type dither pattern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289399A JPH09107473A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Method and device for dither pattern generation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289399A JPH09107473A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Method and device for dither pattern generation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09107473A true JPH09107473A (en) | 1997-04-22 |
Family
ID=17742730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7289399A Pending JPH09107473A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Method and device for dither pattern generation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09107473A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002166600A (en) * | 2000-10-30 | 2002-06-11 | Xerox Corp | Method for calibrating printer for halftone screen |
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-
1995
- 1995-10-11 JP JP7289399A patent/JPH09107473A/en active Pending
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| US8493626B2 (en) | 2008-01-18 | 2013-07-23 | Pfu Limited | Binarization-use-pattern generating method and printing apparatus |
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