JPS6380681A - Forming method for halftone - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、中間調生成方法に関し、詳しくはし一ザープ
リンタ・インクジェットプリンタなどの画像記録装置に
、階調性と解像度という相反する特性を改善するような
中間調画像を供給するための手法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a halftone generation method, and more specifically, to an image recording apparatus such as a laser printer or an inkjet printer to improve contradictory characteristics of gradation and resolution. The present invention relates to a method for providing such a halftone image.
従来の技術
以下、中間生成方法について、レーザープリンタの場合
の手法を例として説明する。BACKGROUND OF THE INVENTION Below, an intermediate generation method will be explained using a laser printer as an example.
ドット・マトリックス閾値パターンによる中間調生成方
法として知られるものがディザ法や濃度パターン法であ
る。これらは第１１図に示したように濃淡を表わす入力
データとドット・マトリックス閾値パターンとの比較を
行ない、前者のほうが大きいか等しければ、出力をオン
（あるいはオフ）にし、小さければオフ（おるいはオン
）にして中間調を表現するものであるが、この場合は、
４×４のマトリックスを使用しているので、擬似的に１
６階調の画像が得られる。The dither method and the density pattern method are known as halftone generation methods using dot matrix threshold patterns. As shown in Figure 11, these compare the input data representing shading with the dot matrix threshold pattern, and if the former is greater or equal, the output is turned on (or off), and if it is smaller, the output is turned on (or turned off). is turned on) to express midtones, but in this case,
Since we are using a 4x4 matrix, we are using a pseudo 1
An image with 6 gradations is obtained.
しかしながら、人間の肌のようになめらかに色相が変化
するものをこのマトリックスで記録した場合、本来ある
はずのない輪郭線が現れてくる。However, when an object whose hue changes smoothly, such as human skin, is recorded using this matrix, contour lines that should not exist appear.
これを擬似輪郭というが、これを解消するための方法と
しては、記録ドツト濃度を可変として、マトリックスと
の組合せによりマトリックスを構成する微画素数（ドツ
ト数）より多くの階調を得る方法が知られており、また
、一定濃度で微画素内をさらに細分化することにより階
調を高める方式も提案されている。This is called false contouring, and a known method to solve this problem is to vary the recording dot density and combine it with a matrix to obtain more gradations than the number of fine pixels (dots) that make up the matrix. A method has also been proposed in which the gradation is increased by further subdividing the inside of a micropixel at a constant density.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、前者は、出力装置の構成制御方式やメモ
リからパルス・ジェネレータの構成が複雑となり、又、
後者もパルス幅を変調するための装置が複雑化してくる
。Problems to be Solved by the Invention However, in the former case, the configuration of the pulse generator becomes complicated due to the configuration control method of the output device and the memory;
The latter also requires a complicated device for modulating the pulse width.
ところで、マトリックスを大きくして表現できる階調数
を増加させる場合には、通常はドツト径を変えることが
できないため、解像度は逆に低下してしまう。すなわち
、階調数と解像度とは互いに相反する関係となり、従来
の方法では中間調を有する高画質の画像を得ることがで
きなかった。By the way, when increasing the number of gradations that can be expressed by increasing the size of the matrix, the dot diameter cannot usually be changed, so the resolution actually decreases. In other words, the number of gradations and resolution have a mutually contradictory relationship, and conventional methods have been unable to obtain high-quality images with halftones.
本発明は、上記の相反する関係にあることによる問題を
除去し、従来の方法より高画質の画像を得る中間調生成
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a halftone generation method that eliminates the problems caused by the above-mentioned contradictory relationship and provides a higher quality image than conventional methods.
問題点を解決するための手段
本発明者等は、ドット・マトリックスによる中間調生成
方式において、マトリックスを構成するドツト数以上の
階調数を得ることを目的として研究した結果、画素単位
で送られてくる濃度信号に対して、最も階調を取れるよ
うに出カバターンをあらかじめ設定する事によって所期
の目的が達成された。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention conducted research with the aim of obtaining a number of tones greater than the number of dots constituting the matrix in a dot matrix halftone generation method. The desired objective was achieved by setting the output pattern in advance so that the maximum gradation could be obtained for the incoming density signal.
すなわち、本発明は、濃淡を表わす画像信号をドット・
マトリックス閾値パターンと比較し、２値化し、前記画
像信号に応じた画像を得る中間調画像形成法において、
中間調を表現する手法として、マトリックスを構成する
ドツト数以上の階調が得られるように、閾値を配置する
ことを特徴とする。That is, the present invention converts image signals representing shading into dots.
In a halftone image forming method for comparing with a matrix threshold pattern, binarizing, and obtaining an image according to the image signal,
As a method for expressing intermediate tones, threshold values are arranged so that more tones than the number of dots forming the matrix can be obtained.
第２図に本発明を実施するための装置を示す。FIG. 2 shows an apparatus for carrying out the invention.
記録したい原稿を入力装置１（ここではドラム型スキャ
ナ）で読取り、これより得られた濃度信号に対して、最
適なパターンをパターンメモリ２から読み出し、出力用
バッファメモリ３で記録用プリンタとのタイミングを調
整し、最終的にドツト・マリドックス方式により中間調
画像を生成するものである。この実施例において、パタ
ーンメモリ２と出力用バッファメモリ３は、パーソナル
コンピュータのＲＡＭで構成したが、スピード等を考え
、専用プロセッサ等で構成してもよい。The original to be recorded is read with the input device 1 (in this case, a drum scanner), the optimal pattern is read out from the pattern memory 2 based on the density signal obtained from this, and the timing with the recording printer is read out with the output buffer memory 3. Finally, a halftone image is generated using the dot-maridox method. In this embodiment, the pattern memory 2 and the output buffer memory 3 are constructed from the RAM of a personal computer, but they may also be constructed from a dedicated processor or the like in consideration of speed and the like.
また、プリンタ４として、電子写真方式のレーザー・ビ
ーム・プリンタを用いたが、インクジェット・プリンタ
等を用いてもよい。Furthermore, although an electrophotographic laser beam printer is used as the printer 4, an inkjet printer or the like may also be used.
ドット・マトリックスによる階調表現は、ドツトにより
記録される部分の面積率により記録濃度が変化すること
で実現される。このことは、一般に知られるＨｕｒｒａ
ｙ−Ｄａｖｉｅｓの式で、ドツトの濃度をＤｄ、−画素
内の記録ドツトの面積率をａとすると、記録濃度りは
Ｄ＝−ｌ ｏｇｌｏ（１−ａ （１−１０−０ｄ） ）
で表わされる。また、これに記録用紙や記録解像度に依
存するパラメータｎを加えたＹｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅｎ
の式で
−Ｄｄ／ｎ
Ｄ＝−ｎｌｏＱ （１−ａ （１−１０＞）と表わ
される。Gradation expression using a dot matrix is realized by changing the recording density depending on the area ratio of the area recorded by the dots. This is generally known as Hurra.
In the y-Davies equation, if the dot density is Dd and the area ratio of the recorded dots within a pixel is a, then the recording density is D=-l oglo(1-a (1-10-0d))
It is expressed as In addition, the Yule-Nielsen
This is expressed as -Dd/n D=-nloQ (1-a (1-10>)).
本発明は、以上の原理を利用してなされたものである。The present invention has been made using the above principle.
即ち、本発明においては、記録ドツトの形状、大きさが
マトリックスの格子と異なるときには、記録されるドツ
ト数が同じでも、配置の仕方によっては面積率か変わる
ため記録濃度が異なるという性質を利用している。That is, the present invention utilizes the property that when the shape and size of the recording dots differ from the grid of the matrix, even if the number of recorded dots is the same, the area ratio changes depending on how they are arranged, so the recording density differs. ing.
実施例 本発明の原理について説明する。Example The principle of the present invention will be explained.
第３図は、ビーム形状、記録ドツト形状がマトリックス
を構成する微画素（格子）と全く同じ形状を有する場合
における４×４の異なった配置をした閾値マトリックス
による面積率を示す。この場合、マトリックスの格子の
面積とそれに対応する記録ドツトの面積とは同じになり
（例えばａ＝１８．８％）平均的濃度は変わりない。し
かしながら、第４図に示したように、円形の記録ドツト
を持つインクジェット記録の場合には、マトリックスの
格子と記録ドツトとは面積率か異なる（ａ＝２５．９％
及び２９．５％）。また、第５図に示すように、円形の
ビーム形状を持つレーザー・プリンタでは、感材上の電
位が円形に除かれるために、第４図の場合とは逆のよう
な記録ドツトが形成され、閾値マトリックスの配置によ
り、面積率が変化する（ａ＝１０．７及び８．１％〉。FIG. 3 shows the area ratio of differently arranged 4×4 threshold matrices in the case where the beam shape and the recording dot shape are exactly the same as the fine pixels (lattice) constituting the matrix. In this case, the area of the matrix lattice and the area of the corresponding recording dot are the same (for example, a=18.8%), and the average density remains unchanged. However, as shown in FIG. 4, in the case of inkjet recording with circular recording dots, the matrix lattice and the recording dots have different area ratios (a = 25.9%).
and 29.5%). Furthermore, as shown in Figure 5, in a laser printer with a circular beam shape, the potential on the sensitive material is removed in a circular manner, so recording dots are formed that are the opposite of those in Figure 4. , the area ratio changes depending on the arrangement of the threshold matrix (a=10.7 and 8.1%).
第６図は、配置の異なった五つの閾値マトリックスの
例でおる。FIG. 6 shows an example of five threshold matrices arranged differently.
第７図は、第６図のタイプ■とタイプＶについて面積率
の変化を理論的に計算したグラフであり、第４図に示し
たように円形の記録ドツトを持つ場合、ドツト集中型マ
トリックスでめるタイプエとドツト分散型であるタイプ
Ｖとでは、それぞれ特［生が異なってくる。Figure 7 is a graph that theoretically calculates the change in area ratio for type ■ and type V in Figure 6, and when it has circular recording dots as shown in Figure 4, it is a dot-concentrated matrix. The dot-distributed type V and the dot-dispersed type V have different characteristics.
第８図は、第６図で示したタイプエからＶの５種のマト
リックスを用いて、レーザー・プリンタでｊ昇られた実
測の特性を示すグラフであり、このグラフから明らかな
ように閾値マトリックスの配置か記録ドツトの面積率に
及ぼす影響は大きい。FIG. 8 is a graph showing the characteristics of the actual measurements printed with a laser printer using the five types of matrices from Typee to V shown in FIG. 6. As is clear from this graph, the threshold matrix The influence of the arrangement on the area ratio of the recording dots is large.
本発明はこの点に着目し、考えられる種々のマトリック
スを組合せて、できるだけ多くの有効階調数を得るもの
である。The present invention focuses on this point and combines various possible matrices to obtain as many effective gradations as possible.
第７図、第８図で得られたデータをもとに、特性が４５
°の直線にのるように、なおかつ有効階調数を多くとれ
るように閾値マトリックスのパターンの選択を行なった
。その結果を第９図に示す。Based on the data obtained in Figures 7 and 8, the characteristics are 45
The pattern of the threshold matrix was selected so that it would lie on the straight line of ° and also allow a large number of effective gradations. The results are shown in FIG.
この場合、γ特性がほぼ４５°の直線にのり、かつγ補
正後の有効階調数は、２４階調となる。In this case, the γ characteristic lies on a straight line of approximately 45°, and the effective number of gradations after γ correction is 24 gradations.
第１図は、本発明において用いられる閾値マトリックス
のパターンの一例であり、第１０図は、第１図の閾値マ
トリックスパターンのパターンメモリーへの格納データ
である。第１図に示されるパターンを第１０図に示すよ
うなＯ又は１の情報に置き換えて、第２図で示したパタ
ーン・メモリに格納しておく。この場合は、入力装置で
２４＋１＝２５レベルに縫子化された信号が入ってくる
ため、その値をそのままパターン・メモリのアドレスと
して、メモリの内容を出力用バッファ・メモリに転送す
る。プリンタはＯの信号かぎたらビームをＯＮにし、１
の信号がきたらＯＦＦにするよう作動する。FIG. 1 is an example of a threshold matrix pattern used in the present invention, and FIG. 10 is data stored in the pattern memory of the threshold matrix pattern of FIG. 1. The pattern shown in FIG. 1 is replaced with O or 1 information as shown in FIG. 10 and stored in the pattern memory shown in FIG. 2. In this case, since the input device receives a signal converted to a 24+1=25 level, the value is directly used as the address of the pattern memory, and the contents of the memory are transferred to the output buffer memory. When the printer receives the O signal, it turns on the beam and prints 1
It operates to turn off when the signal is received.
本発明の実施例では、３２ｄＯｔ／＃の解像度をもつプ
リンタにより、４Ｘ４マトリツクスの場合について実施
したが、この程度の解像度であれば６×６マトリツクス
でもパターンによって画像がフィシーになることはない
。In the embodiment of the present invention, a printer with a resolution of 32 dOt/# was used for a 4×4 matrix, but with this level of resolution, even a 6×6 matrix will not cause fissy images due to the pattern.
以上説明したように本発明によれば、４×４のマトリッ
クスの場合でも、一定の記録濃度を持つ装置によって、
ドツト数（４Ｘ４＝１６＞以上の階調をとることができ
る。As explained above, according to the present invention, even in the case of a 4×4 matrix, an apparatus having a constant recording density can record
It is possible to obtain gradations with a number of dots (4×4=16> or more).
なあ、前記の閾値マトリックス・パターンは、本発明の
一実施例でおり、出力装置の持［生やマトリックスの大
きさなどに合わせて、パターンを最適化できる。そして
、パターン・メモリ内を書き換えるだけで任意のパター
ンを出力することができる。The threshold matrix pattern described above is one embodiment of the present invention, and the pattern can be optimized according to the characteristics of the output device, the size of the matrix, etc. Any pattern can be output simply by rewriting the pattern memory.
発明の効果
従来、マトリックスを構成する微画素数（ドツト数）よ
り多くの階調数を１９るための方法として、一般に知ら
れるものは、記録ドツト潤度を可変として、マトリック
スとの組合せにより実現するものであるか、この場合は
、出力装置の構成、制御方式やメモリからパルス・ジェ
ネレータの構成が複雑となる。Effects of the Invention Conventionally, a generally known method for increasing the number of gradations (19), which is greater than the number of minute pixels (dots) constituting a matrix, is to make the recording dot wetness variable and achieve this by combining it with a matrix. In this case, the configuration of the output device, control system, memory, and pulse generator configuration will be complicated.
一方、一定濃度で微画素内をさらに細分化して階調を高
める方式があるが、この場合もパルス幅を変調するため
の装置が複雑化してくる。On the other hand, there is a method of increasing the gradation by further subdividing the inside of a fine pixel at a constant density, but in this case as well, the device for modulating the pulse width becomes complicated.
本発明によれば、一定濃度のプリンタを使用することが
でき、制御方式か簡単であるため容易に中間調画像の形
成を行なうことができる。しかもコストも低下できる。According to the present invention, a constant density printer can be used and the control method is simple, so halftone images can be easily formed. Moreover, costs can also be reduced.
また、パターン・メモリから出力バッファ・メモリの転
送に４×４のマトリックスを使用したときは、４ライン
分をパラレルに実施できるので、プリンタか高速化して
も十分対応できる。Furthermore, when a 4×4 matrix is used for transfer from the pattern memory to the output buffer memory, four lines can be transferred in parallel, so even if the printer speed is increased, it can be handled satisfactorily.
第１図は、本発明に用いる閾１直マトリックス・パター
ンの実施例であり、第２図は、本発明を実施する装置の
構成図であり、第３図は、記録１〜ツト形状がマトリッ
クスを構成する微画素と全く同じ形状、大きさを有する
場合の閾値マトリックス・パターンの配置による面積率
の説明図であり、第４図は、インクジェット記録におけ
る記録ドツトが円形の場合の説明図でおり、第５図は、
レーザ・ビーム・プリンタにおけるビーム形状が円形の
場合の説明図であり、第６図は、配置の異なった５種類
の閾１直マトリックスの構成図であり、第７図は、第６
図のタイプ■、タイプＶについて面積率の変化を理論的
に算出したグラフであり、第８図は、タイプ１〜■につ
いての面積率の変化を実測したグラフでおり、第９図は
、本発明で得られた面積率の変化特性を示すグラフであ
り、第１０図は、第１図の閾値マトリックス・パターン
のパターン・メモリへの格納データの説明図であり、第
１１図は、従来のドット・マトリックスによる中間調表
現の方式を示す説明図であり、（ａ）がディザ法、（ｂ
）か濃度パターン法である。
特許出願人 富士ゼロックス株式会社第１図
第２図
第３図
第４図 第５図
タイプＩ タイプＩ タイプ■
タイア’Ｅフイア■第６図
第７図FIG. 1 shows an example of a threshold 1 direct matrix pattern used in the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an apparatus implementing the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the area ratio according to the arrangement of the threshold matrix pattern when the dots have exactly the same shape and size as the fine pixels constituting the pixel, and FIG. 4 is an explanatory diagram when the recording dots in inkjet recording are circular. , Figure 5 is
6 is an explanatory diagram when the beam shape in a laser beam printer is circular; FIG. 6 is a configuration diagram of five types of threshold 1 direct matrices with different arrangements; FIG.
This is a graph obtained by theoretically calculating the change in area ratio for Types ■ and Type V in the figure, and Figure 8 is a graph obtained by actually measuring changes in area ratio for Types 1 to ■. 10 is an explanatory diagram of the data stored in the pattern memory of the threshold matrix pattern of FIG. 1, and FIG. 11 is a graph showing the change characteristics of the area ratio obtained by the invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of halftone expression using a dot matrix, in which (a) is a dither method, (b is a dither method);
) or density pattern method. Patent applicant: Fuji Xerox Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Type I Type I Type ■
Tire'E Fire■Figure 6Figure 7
Claims (2)
値パターンと比較し、２値化し、前記画像信号に応じた
画像を得る中間調形成方法において、中間調を表現する
手法として、マトリックスを構成するドット数以上の階
調が得られるように、閾値を配置することを特徴とする
中間調生成方法。(1) In a halftone forming method in which an image signal representing light and shade is compared with a dot matrix threshold pattern, binarized, and an image corresponding to the image signal is obtained, the dots forming the matrix are used as a method for expressing halftones. A halftone generation method characterized by arranging threshold values so that several or more tones can be obtained.
と異なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の中間調生成方法。(2) The halftone generation method according to claim 1, wherein the shape and size of the recording dots are different from those of the matrix lattice.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224979A JPS6380681A (en) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Forming method for halftone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224979A JPS6380681A (en) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Forming method for halftone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380681A true JPS6380681A (en) | 1988-04-11 |
Family
ID=16822197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61224979A Pending JPS6380681A (en) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Forming method for halftone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380681A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02257768A (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-18 | Mita Ind Co Ltd | Gradation reproduction system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5791074A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Canon Inc | Half tone forming method |
| JPS6030267A (en) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Ricoh Co Ltd | Half-tone image recording device |
| JPS61123272A (en) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Fujitsu Ltd | Intermediate tone picture data converting system |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP61224979A patent/JPS6380681A/en active Pending
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| JPS5791074A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Canon Inc | Half tone forming method |
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