KR100645442B1 - 칼라 하프톤 스크린 설계 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

칼라 하프톤 스크린 설계 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계방법은, 화상형성장치에서 사용되는 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에 있어서, 각 채널별로 도트 센터를 임의 결정하는 단계, 각 채널별로 마스크 연산을 수행하여, 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 단계, 각 채널들의 도트 센터를 모두 중첩한 후, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출하는 단계 및 채널의 소정개수의 후보중에서, 중첩 코스트 중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 최종 선정하는 단계를 통해 구현된다. 본 발명에 따르면, 칼라 채널 중첩으로 발생하는 저주파 특성의 패턴을 저감하고, 중첩된 클러스터 도트의 분포를 균일하게 함으로써 이진 출력 영상의 화질을 개선할 수 있게 된다.
하프톤 스크린 설계, 채널, 도트 센터, 마스크 연산, 중첩필터

Description

칼라 하프톤 스크린 설계 방법 및 그 장치{Method for Generating Color Halftone Screen and System therof}
도 1은 종래기술에 따른 AM stochastic 스크린 설계 방법을 나타낸 도면,
도 2는 종래기술에 따른 도트(Dot)의 오더(Order)를 결정하는 방법을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법의 원리를 나타내는 절차흐름도,
도 4a는 본 발명에 따른 거리 함수(Distance function)를 나타낸 도면,
도 4b는 본 발명에 따른 수학식 3의 과정을 시각적으로 나타낸 도면,
도 5a는 수학식 3에서 정의한 코스트 함수(Cost Function)을 사용하여 도트 센터의 균일 분포성을 증가시키는 방법을 나타내고 있는 도면,
도 5b는 임의로 분포시킨 도트 센터를 나타낸 도면,
도 5c는 도 5b에 미세조정을 5회 시행하여 분포시킨 도트 센터를 나타낸 도면,
도 6a 내지 도 6f는 두 AM stochastic 스크린으로 이진화한 결과를 중첩하였을때 발생하는 저주파 잡음 패턴을 설명하는 도면,
도 7a는 본 발명에 따른 저주파 특성의 중첩필터를 나타낸 도면,
도 7b는 도 7a에서의 중첩 주파수 필터를 주파수 역변환한 필터를 나타낸 도면,
도 8는 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에서의 도트 센터의 분포 결정 방법을 나타낸 도면,
도 9a 내지 도 9f는 종래기술과 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계방법의 결과를 비교한 도면,
도 10a는 종래기술에 따른 각 채널별 상관관계를 고려하지 않은 경우의 파워스펙트럼에 대한 그래프를 나타낸 도면, 및
도 10b는 본 발명에 따른 각 채널별 상관관계를 고려한 경우의 파워 스펙트럼에 대한 그래프를 나타낸 도면이다
본 발명은 화상형성 장치에서의 칼라 하프톤 스크린 설계 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상형성 장치에서의 칼라 인쇄품질 향상을 위한 칼라 하프톤 스크린 설계 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 프린팅 장치는 멀티 레벨(Multi-level)을 갖는 영상 장치와 다르게 도트(Dot)의 출력 유무에 따른 두 가지 상태의 이진 레벨(Binary-level)을 갖는다. 멀티 레벨(Multi-level)입력 영상을 이진 레벨(Binary-level)로 인쇄하는 방법을 하프토닝(halftoning)이라 한다.
즉, 일반적으로 0~255 사이의 256단계의 밝기의 값을 갖는 영상을 연속적인 계조영상이라 하고, 연속적인 계조영상을 0(흑색) 및 255(백색)만으로 2진 출력장치로 표현하는 방법을 하프토닝(Halftoning) 방법이라 하며, 하프토닝 방법에 의해 발생된 영상을 2진 영상이라 한다.
하프토닝은 크게 스크리닝, 오차확산 방법, 최적화를 통한 해프토닝 방법이 있다. 이중 스크리닝은 이진화 되어야 할 화소의 계조(gray level)값을 미리 정해진 스크린(문턱치 배열)과 비교하여 이진화하는 방법이고, 오차 확산 방법은 주어진 화소에서 이진화에 따른 오차를 미리 정의된 커널 값에 의해 앞으로 이진화될 주위 화소들에 일정 비율씩 확산 시켜 그들이 이진화될 때 고려되도록 하는 방법이다.
스크리닝은 오차확산 방법에 비해 구현 속도는 빠르나 낮은 해상도에서는 상대적으로 좋지 않은 화질을 갖는다. 한편, 오차확산 방법은 도트의 위치 및 크기가 일정하지 않은 레이저 프린터장치에는 적합하지 않기 때문에 스크리닝 방법이 레이저 프린터에 널리 사용되고 있다.
스크린은 도트 구성 방법에 따라 AM(Amplitude modulated) 스크린과 FM(frequency modulated) 스크린으로 구분된다. AM 스크린은 도트를 클러스터(Cluster)하게 출력하기 때문에 FM 스크린에 비해 안정적으로 dot을 출력하게 된다.
이와 같은 이유로 대부분의 레이저 프린팅 장치는 AM 스크린을 사용하고 있다. 이러한 AM 스크린은 클러스터 도트(Cluster Dot)의 배열에 따라 AM ordered 스 크린과 AM stochastic 스크린으로 구분된다.
AM ordered 스크린을 이용하여 이진화한 출력 영상은 클러스터 도트(Cluster Dot) 또는 하프톤 도트(Halftone Dot)의 배열이 주기성을 갖지만, 이와 다르게 AM stochastic 스크린을 이용하여 이진화한 출력 영상은 클러스터 도트(Cluster Dot)의 배열이 주기성을 갖지 않는다.
AM ordered 스크린은 주기적인 cluster dot 패턴의 영향으로 눈에 거슬리는 패턴이 발생하게 된다. 특히 입력 영상이 주기적인 패턴을 갖고 있을 경우, 출력 영상은 특정 방향으로 주기적인 띠를 갖는 패턴(Subject moire pattern)을 갖는다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에 클러스터 도트(Cluster Dot)의 배열이 주기성을 갖지 않도록 스크린을 설계하는 방법이 제안되었다. 종래기술에 따른 스크린 설계 방법은 공간필터(평가함수)를 바꾸어 하프톤 도트(Halftone Dot)가 클러스터(Cluster)를 형성하도록 한다.
도 1은 종래기술에 따른 AM stochastic 스크린 설계 방법을 나타낸 도면이다.
일반적으로 AM stochastic 스크린 설계 방법은 도 1에서 보는 바와 같이 두 가지 방법에 의해서 설계될 수 있다. 첫번째로는 초기 하나의 도트(Dot)에서 공간필터를 이용하는 다이렉트 도트(Direct Dot) 성장 방법(10)과 초기 이진 패턴을 이용하는 스와핑(Swapping) 성장 방법(20)이 있다.
먼저, 다이렉트 도트(Direct Dot) 성장 방법(10)에 의하면 초기에 임의로 하나의 도트(Dot)를 위치 시킨 후 공간필터를 이용하여 연속적으로 도트(Dot)의 순서 (order)를 결정한다. 입력된 멀티 레벨(Mulit level)은 도트(Dot)의 개수로 출력 레벨(Tone level)을 표현하기 때문에 밝은 계조 영역은 도트(Dot)의 개수가 적고 어두운 계조 영역(shadow range)은 도트(Dot) 개수가 많아지게 된다. 이때 밝은 계조에서 어두운 계조로 갈 수록 도트(Dot)가 점차적으로 추가되는 형태를 띄게 된다. 추가되는 형태를 도트(Dot) 성장이라 하며 추가되는 순서를 '오더(Order)'라 한다. 여기서 오더(Order)는 공간필터를 이용하여 마스크(Mask) 연산 후 최소값을 갖는 위치에 결정된다.
도 2는 종래기술에 따른 도트(Dot)의 오더(Order)를 결정하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 오더(Order)가 0~14까지 이미 결정된 도트(Dot)의 분포(30)를 나타내고 있으며, 그 다음 오더(Order)는 이미 결정된 도트(Dot)의 분포(30)와 공간필터(40)를 컨볼루션(Convolution)하여 최소값을 갖는 위치 'A'에 15번째 오더(Order)를 결정하여 0~15까지 결정된 도트(Dot)의 분포(40)를 확정한다.
하기의 수학식 1은 오더(Order) 결정 방법을 나타낸다.
Figure 112005040560329-pat00001
상기 수학식 1에서 'filter(i,j)'는 공간필터를 의미하고, 'dot(i,j)'는 도트의 분포를 나타내며, '**'는 써큘러 컨볼루션(Circular Convolution)을 의미한다. 오더가 결정된 도트는 '1(ON)'의 값을 갖고, 오더가 결정되지 않은 도트는 '0(OFF)'을 갖는다. 마스크 연산은 도트의 모든 값이 '1'을 갖게될 때까지 수행된 다. 즉, 스크린의 가로와 세로의 크기를 각각 M,N이라고 하면,도트의 오더(Order)는 '0'부터 'M*N-1'까지의 값을 갖는다. 하기의 수학식 1인 전술한 공간필터의 식을 나타낸다.
Figure 112005040560329-pat00002
상기 수학식 2는 두 가우시안(Gaussian) 함수의 차이를 이용하였으며, 여기서 'σ1 '은 항상 'σ2'보다 큰 값을 사용해야 한다. 그러나, 다이렉트 도트 성장은 밝은 계조영역에서 도트의 분포가 균일하지 못한 단점을 갖고 있다. 이와 같은 이유로 대부분의 AM stochastic 스크린 설계 방법은 도1에서의 초기 이진 패턴을 이용하는 스와핑(Swapping) 성장 방법(20)을 수행한 후 마스크 연산을 수행한다.
이 경우 초기에 특정 레벨을 표현할 수 있는 도트의 개수를 임의로 분포시킨 후 공간필터를 이용하여 도트의 분포를 재배치 시킨다. 재배치 연산 방법은 다음과 같다.
먼저, 재배치 전 도트 분포의 코스트(Cost)를 계산하고, 도트의 분포를 재배치 한 후, 도트 분포의 코스트를 계산한다. 이중에서 코스트가 작은 도트 분포를 저장한다. 코스트가 특정 값으로 수렴할 때까지 전술한 과정을 반복한한다. 그 후, 최종 도트 분포를 균일 이진 패턴으로 정의하게 된다. 여기서 도트를 재배치 하는 방법을 스와핑(Swapping) 연산이라 하며 연산 전과 후의 도트 개수는 동일해야 한 다.
특정 레벨에서 균일한 이진 패턴이 완성된 후 동일한 공간필터로 마스크 연산을 수행한다. 특정 레벨보다 밝은 영역은 도트를 하나씩 제거하고 특정 레벨보다 어두운 영역은 도트를 하나씩 추가하게 된다. AM 스크린을 이용하여 이진화한 영상에서, AM ordered 스크린을 이용하는 경우에 비해 AM stochastic 스크린을 이용하는 경우는 바람직하지 않은 환형모양의 특정 패턴이 없게 된다.
그러나, 전술한 종래기술은 다채널(칼라 채널:CMYK)이 아닌 단 채널 스크린에 대해서 적용가능한 기술로서, 다채널의 경우에 종래기술을 이용하여 독립적으로 다채널 스크린을 설계하게 되면 채널간 간섭패턴인 저주파 잡음 패턴을 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 다채널에서의 하프톤 스크린 설계시 발생하는 저주파 잡은 패턴을 제거하기 위해 채널간 상관성을 이용한 칼라 하프톤 스크린 설계방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계방법은, 화상형성장치에서 사용되는 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에 있어서, 각 채널별로 도트 센터를 임의 결정하는 단계, 상기 각 채널별로 마스크 연산을 수행하여, 상기 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 단계, 상기 각 채널들의 상기 도트 센터를 모두 중첩한 후, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산 출하는 단계 및 상기 채널의 소정개수의 후보중에서, 상기 중첩 코스트 중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 최종 선정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 각 채널별로 공간필터에 의해 독립적으로 상기 마스크 연산을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소정개수의 후보는 4개인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중첩은 상기 각 채널의 휘도값의 중첩인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 채널은 C,M,Y,K채널인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최종 선정된 후보를 상기 채널에서의 상기 도트 센터로 결정한 후, 상기 전단계를 반복수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 채널별로 상기 스크린 내의 모든 도트가 선정되어 상기 도트 센터로 결정될 때까지, 상기 전 단계를 반복수행하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계장치는, 화상형성장치에서 사용되는 칼라 하프톤 스크린 설계 장치에 있어서, 각 채널별로 임의로 결정된 도트 센터로부터 상기 각 채널별로 마스크 연산을 수행하는 마스크 연산부, 상기 마스크 연산의 결과를 통해 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 후보 선정부, 상기 각 채널들의 상기 도트센터를 모두 중첩하는 중첩부, 상기 중첩된 결과로부터, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출하는 중첩코스트 산출부 및 상기 채널의 소정개수의 후보 중 상기 중첩 코스트중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 선정하는 최종후보 선정부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 마스크 연산부는 상기 각 채널별로 공간필터에 의해 독 립적으로 상기 마스크 연산을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후보 선정부는 상기 각 채널별로 4개의 후보를 선정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중첩부는 상기 각 채널별 도트의 휘도값을 중첩시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 채널은 C,M,Y,K채널인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최종후보 선정부는 상기 최종 선정된 후보를 상기 채널에서의 상기 도트 센터로 결정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 화상형성 장치는, 각 채널별로 임의로 결정된 도트 센터로부터 상기 각 채널별로 마스크 연산을 수행하는 마스크 연산부, 상기 마스크 연산의 결과를 통해 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 후보 선정부, 상기 각 채널들의 상기 도트센터를 모두 중첩하는 중첩부, 상기 중첩된 결과로부터, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출하는 중첩코스트 산출부 및 상기 채널의 소정개수의 후보 중 상기 중첩 코스트중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 선정하는 최종후보 선정부를 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법의 원리를 나타내는 절차흐름도이다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법의 원리를 설명하면, 먼저 각 채널별(C,M,Y,K) 초기 도트 센터는 임의로 결정된다(S100).
그 다음, 마스크 연산부는 각 채널별(C,M,Y,K)로 임의로 결정된 도트 센터로부터 각 채널별(C,M,Y,K)로 마스크 연산을 수행하고, 후보 선정부는 마스크 연산의 결과를 통해 각 채널별(C,M,Y,K)로 코스트가 작은 순으로 소정 개수의 후보를 선정한다(S110).
중첩부는 각 채널들의 도트 센터를 모두 중첩하며, 중첩 코스트 산출부는 중첩된 결과로부터, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출한다(S120).
최종후보 선정부는 각 채널별(C,M,Y,K)로 소정개수의 후보 중 상기 중첩 코스트중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 선정한다(S130).
상기 각 채널별로 상기 스크린 내의 모든 도트가 선정되어 상기 도트 센터로 결정되었는지 여부를 확인하여(S140), 아직 도트 센터로 결정되지 않은 도트가 존재하는 경우에는 다시 S110 단계 내지 S130 단계를 반복수행하며, 모든 도트가 도트 센터로 결정된 경우에는 본 발명에 따른 스크린 설계를 종료하게 된다.
도 3의 각 단계를 이하에서 상세하게 설명하기로 한다. 먼저, ordered 스크린과 다르게 공간 필터를 사용하여 설계하는 대부분의 AM stochastic 스크린은 도트 센터(Dot Center)의 개념이 없다. 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법은 AM ordered 스크린과 유사하게 초기 도트 센터의 분포를 결정 후 도트를 성장시키는 방법을 사용한다. 초기 도트 센터의 분포는 클러스터 도트(Cluster Dot)의 기준 점으로 클러스터 도트의 분포 특성에 영향을 준다.
본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법은 클러스터 도트가 균일 분포 특성을 갖도록 하기 위해 초기 도트 센터를 각 채널에서 균일하고, 채널을 중첩하 였을 경우에도 도트 센터사이에서의 오버랩(Overlap)없이 균일하게 분포시킨다.
이를 위해서는 먼저 도트 센터의 균일 분포 정도를 평가하기 위한 코스트 함수를 정의하여야 한다. 본 발명에서 사용하는 코스트 함수(Cost Function)은 하나의 도트 센터(Dot Center)에 대한 주변 도트 센터(Dot Center)의 영향을 계산하기 위해 거리 함수(Distance Function)를 사용한다.
도 4a는 본 발명에 따른 거리 함수(Distance function)를 나타낸 도면이다. 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 거리 함수(Distance function)는 중심에서 최대값을 갖고 중심에서 멀어지면서 감소하는 특성을 갖는다.
따라서, 거리 함수는 도트 센터들 간에 유지되어야 하는 이상적인 거리인 최적거리(Principal distance) 이상에서 최소값을 갖는 함수가 된다.
도 4a에서의 거리 함수를 가중치로 사용하여 하나의 도트 센터에서 코스트(Cost)를 계산하는 방법은 하기의 수학식 3을 통해서 설명한다.
Figure 112005040560329-pat00003
상기 수학식 3에서 D(m,n)은 도트 센터의 분포를 의미하며, DF(i,j)는 거리 함수(Distance Function)이다. 각각 i와 j는 -n부터 n까지의 범위의 값을 취하며, 이러한 범위의 값은 거리 함수(Distance Function)을 포함하는 충분히 큰 범위이다.
연산자 ''
Figure 112005040560329-pat00004
' 는 코스트의 계산에 'tiling'을 고려하기 위한 써큘러 곱 (Circular Multiply)이다.
도 4b는 본 발명에 따른 수학식 3의 과정을 시각적으로 나타낸 도면이다. 모든 도트 센터에 대해서 수학식 3을 적용하여 그 값을 더하면 총 코스트가 된다.
도 5a는 수학식 3에서 정의한 코스트 함수(Cost Function)을 사용하여 도트 센터의 균일 분포성을 증가시키는 방법을 나타내고 있는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 도트 센터 결정부는 미세 조정(Smoothing operation)법으로서 도트 센터의 균일 분포성을 증가시킨다. 미세 조정법에 의하면 하나의 도트 센터를 중심으로 후보 영역(R)을 설정하고, 후보 영역내의 중심에 위치한 도트 센터('A')와 스와핑 연산을 하였을 때 코스트가 최소로 되는 위치('B')를 찾아 'A'와 'B'의 위치를 바꾸게 된다.
이와 같은 미세 조정을 모든 도트 센터에 대해서 5~7회 정도 시행하면 균일하게 분포된 도트 센터를 얻을 수 있게 된다. 도 5b는 임의로 분포시킨 도트 센터를 나타낸 도면이고, 도 5c는 도 5b에 미세조정을 5회 시행하여 분포시킨 도트 센터를 나타낸 도면이다.
전술한 미세 조정을 칼라 채널에 적용하기 위해서는 다음의 사항들을 고려해야 한다.
1)인간 시각은 yellow 채널을 다른 칼라 채널에 비해서 상대적으로 둔감하게 인지한다. 예를 들어 cyan과 yellow 채널의 도트가 혼합되어 분포된 패턴의 경우 cyan 채널의 균일 분포 정도가 혼합된 패턴의 성능을 좌우한다. 따라서 본 발명에서는 yellow 채널의 도트 센터는 다른 채널에 상관 없이 균일하게 분포 시킨다.
2)일반적으로 레이저 프린팅 장치는 밝은 계조 영역(highlight range)에서 black 잉크를 많이 사용하지 않기 때문에 cyan과 magenta 채널에서 도트의 균일 분포가 더 중요하다.
yellow 채널을 제외한 cyan, magenta, 그리고 black 채널의 도트를 서로 중첩되지 않고 균일하게 분포시키게 되면, 이 경우 각 칼라 채널과 세 채널을 중첩했을 경우 모두에서 균일하게 나타난다. 그러나, cyan과 magenta 채널을 중첩했을 때에는 균일하지 않고 눈에 거슬리는 패턴이 발생함을 확인할 수 있게 된다.
따라서 본 발명을 실시함에 있어서는 먼저 cyan과 magenta 채널의 도트 센터 분포를 결정한 후에 black 채널의 도트 센터의 분포를 결정함이 바람직하다.
상기 수학식 3은 단 채널에서 도트 센터의 균일 분포를 평가한다. 그러므로 상기 수학식 3은 칼라 채널을 중첩하였을 때 발생하는 도트 센터의 오버랩을 피하기 위해서 하기의 수학식 4와 같이 수정되어야 한다.
Figure 112005040560329-pat00005
상기 수학식 4에서 S(m,n)은 모든 칼라 채널을 중첩한 도트 센터이고DFM과 DFC는 각각 단 채널과 칼라 채널의 거리 함수이고, α는 단 채널과 중첩 채널 사이의 균일 분포 정도를 조절하는 가중치로 사용한다.
도 6a 내지 도 6f는 두 AM stochastic 스크린으로 이진화한 결과를 중첩하였 을때 발생하는 저주파 잡음 패턴을 설명하는 도면이다. 도 6d, 도 6e 및 도 6f는 도 6a, 도 6b 및 도 6c를 주파수 변환하여 나타낸 것이며 도 6c는 도 6a와 도 6b를 중첩한 결과이다.
한편, 도 6f를 참조하면 도 6d 및 도 6e의 저주파 영역에서 발생하지 않았던 저주파 성분이 도 6f에서 발생함을 확인할 수 있다. 이와 같은 이유로 발생하는 패턴을 저주파 잡음 패턴(stochastic moire pattern)이라 한다.
저주파 잡음 패턴의 발생 원인은 주파수 영역에서 해석할 수 있다. 도 6a와 도 6b의 중첩은 주파수 영역에서 도 6d와 도 6e의 컨볼루션(Convolution)으로 나타나기 때문에 두 이진화한 영상을 중첩하였을 경우 저주파 성분이 항상 발생한다.
본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법은 이와 같은 저주파 성분을 제거하기 위해 채널간 상관관계를 고려한다. 채널간 상관관계를 고려하지 않고 독립적으로 각 스크린을 설계하면 저주파 잡음 패턴이 발생한다.
도 7a는 본 발명에 따른 저주파 특성의 중첩필터를 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에서는 저주파 성분을 줄이기 위한 방법으로 도 7a에서의 저주파 특성의 새로운 중첩 필터를 제안한다.
마스크 연산에서의 물리적 의미를 살펴보았듯이 저주파 특성의 필터는 클러스터 도트(Cluster Dot)분포를 고주파 특성으로 만든다. 도 7a는 본 발명에 사용된 중첩 필터(Filters(u,v))와 단 채널의 파워 스펙트럼(Power Spectrum)을 나타내며, 여기서'Filter(u,v)'를 중첩 주파수 필터라 정의한다.
중첩 주파수 필터는 가우시안(Gaussian) 함수로 단 채널에서 클러스터 (Cluster Dot) 주거리를 나타내는 주파수보다 작은 영역에서 적용된다. 이와 같은 이유는 칼라 채널에서 발생하는 저주파 성분이 클러스터 도트 주거리를 나타내는 주파수보다 작은 영역에서 발생하기 때문이다.
도 7b는 도 7a에서의 중첩 주파수 필터를 주파수 역변환한 필터를 나타낸 도면이다. 도 7b를 참조하면, 중첩 주파수 필터를 주파수 역변환하여 'Filters(i,j)'를 생성하며 이를 중첩 공간 필터라 정의한다. 도 7b에서의 중첩 공간 필터는 독립적인 스크린 설계와 다르게 채널간 상관관계를 고려하여 스크린 설계에 사용된다.
도 8는 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에서의 도트 센터의 분포 결정 방법을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에서는 중첩 공간 필터를 적용하기 위해 n개의 후보 dot을 설정한다. 이하에서는 4개의 후보 dot을 이용하였을 경우, 도 8을 참조하여 칼라 하프톤 스크린 설계 방법을 설명하기로 한다.
여기서 각 채널 초기 도트 센터는 상기 도트 센터의 분포 결정 방법에서 결정된 도트 센터의 분포를 이용하며 공간 필터는 단 채널 스크린 설계에 사용된 공간 필터(filter(i,j))를 사용한다. 그리고 중첩 공간 필터(filters(i,j))는 도 7b상의 그래프를 사용한다.
(a) 각 C,M,Y,K 채널은 독립적으로 공간 필터(filter(i,j))에 의해 마스크 연산을 수행하며, 마스크 연산 후 각 채널마다 코스트가 가장 작은 4개(총16개)의 후보 도트를 선택한다.
(b) C,M,Y,K 채널의 각 도트들을 휘도(Luminance)값으로 중첩시킨다. 중첩된 휘도값에 대해서 중첩 공간 필터(filters(i,j))를 이용하여 마스크 연산을 수행하고, 마스크 연산한 결과를 통해서 코스트가 가장 작은 위치를 찾는다.
(c) 먼저, K 채널의 4개 도트 후보 중에서 (b)에서 찾은 코스트가 가장 작은 위치와 가장 가까운 후보 도트를 K의 오더(Order)로 결정한다. 즉 가장 가까운 후보 도트를 선정하여, 이를 K 채널의 새로운 도트 센터로 결정하게 된다.
(d) K 채널의 도트가 추가된 상태로 중첩 공간 필터를 이용하여 마스크 연산 후 코스트가 가장 작은 위치를 찾는다.
(e) M 채널의 4개 dot 후보 중에서 (d)에서 찾은 코스트가 가장 작은 위치와 가장 가까운 후보 도트를 M 채널의 오더(Order)로 결정한다. 즉 가장 가까운 후보 도트를 선정하여, 이를 M 채널의 새로운 도트 센터로 결정하게 된다.
(f) M 채널의 도트가 추가된 상태로 중첩 공간 필터를 이용하여 마스크 연산 후 코스트가 가장 작은 위치를 찾는다.
(g) C 채널의 4개 dot 후보 중에서 (f)에서 찾은 코스트가 가장 작은 위치와 가장 가까운 후보 도트를 C 채널의 오더(Order)로 결정한다. 즉 가장 가까운 후보 도트를 선정하여, 이를 C 채널의 새로운 도트 센터로 결정하게 된다.
(h) C 채널의 도트가 추가된 상태로 중첩 공간 필터를 이용하여 마스크 연산 후 코스트가 가장 작은 위치를 찾는다.
(i) Y 채널의 4개 dot 후보 중에서 (h)에서 찾은 코스트가 가장 작은 위치와 가장 가까운 후보 도트를 Y 채널의 오더(Order)로 결정한다. 즉 가장 가까운 후보 도트를 선정하여, 이를 Y 채널의 새로운 도트 센터로 결정하게 된다.
각 채널의 오더(Order)가 스크린 크기와 동일할 때까지 전술한 (a) 내지 (i)의 과정을 반복한다. 즉, 각 채널별(C,M,Y,K)로 스크린 내의 모든 도트가 선정되어 도트 센터로 결정될 때까지, 전술한 (a) 내지 (i)의 과정을 반복한다.
도 8에서의 중첩 마스크 연산은 중첩 공간 필터를 이용한 마스크 연산을 의미한다. 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계방법에서 휘도값을 사용하는 목적은 채널에 따라 공간 중첩 필터의 가중치를 다르게 부여하기 위함이다.
이것은 채널 중첩으로 발생하는 저주파 잡음 패턴의 인지정도가 채널별 중첩에 따라 다르기 때문이다. 본 발명을 실시함에 있어서 각 채널별 휘도값은 K=1, M=0.5, C=0.4, Y=0.1로 결정하였다.
그러나, 이 값은 C,M,Y,K의 실제 휘도값 비율과 약간의 차이를 갖지만 K=C+M+Y를 만족하도록 설계하기 위해서 실제 휘도값 비율과 유사한 정수 비율을 선택하한 것이다. 이는 black 도트에 적용되는 가중치와 cyan, magenta, yellow의 dot이 중첩되었을 경우의 가중치는 동일해야하기 때문이다.
도 9a 내지 도 9f는 종래기술과 본 발명에 따른 칼라 하프톤 스크린 설계방법의 결과를 비교한 도면이다.
도 9a 및 도 9d는 각각 종래기술에 따른 각 채널별 상관관계를 고려하지 않은 경우와 본 발명에 따른 각 채널별 상관관계를 고려한 경우의 균일 계조 영상을 이진화한 결과를 나타낸 도면이다.
도 9b 및 도 9e는 각각 종래기술에 따른 각 채널별 상관관계를 고려하지 않은 경우와 본 발명에 따른 각 채널별 상관관계를 고려한 경우의 휘도값 중첩 영상 을 나타낸 도면이다.
도 9c 및 도 9f는 각각 종래기술에 따른 각 채널별 상관관계를 고려하지 않은 경우와 본 발명에 따른 각 채널별 상관관계를 고려한 경우의 파워 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 도 9f에서의 파워 스펙트럼은 도 9c에 비해 저주파 성분이 많이 제거되었음을 확인할 수 있다.
도 10a는 종래기술에 따른 각 채널별 상관관계를 고려하지 않은 경우의 파워스펙트럼에 대한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 10b는 본 발명에 따른 각 채널별 상관관계를 고려한 경우의 파워 스펙트럼에 대한 그래프를 나타낸 도면이다. 도 10b를 참조하면, 도 10a에 비해 저주파 성분이 작아지고 클러스터 도트 주거리의 주파수 성분이 커져 있음을 확인할 수 있다.
일반적으로 인간의 시각 특성은 특정 패턴의 주파수 성분이 원점에 가깝고 크기가 클수록 잘 인지하게 된다(CSF:constrast sensitivity function). 즉, 도 10a의 원점에 가까운 큰 주파수 성분은 인간의 눈에 더 잘 인지된다. 또한 도 10b에서 클러스터 도트 주거리의 주파수 성분이 더 큰 것은 중첩된 스크린의 성질이 AM stochastic 성질을 갖는 것을 의미한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 칼라 채널 중첩으로 발생하는 저주파 특성의 패턴을 저감하고, 중첩된 클러스터 도트의 분포를 균일하게 함으로써 이진 출력 영상의 화질을 개선할 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. 화상형성장치에서 사용되는 칼라 하프톤 스크린 설계 방법에 있어서,
    각 채널별로 도트 센터를 임의 결정하는 단계;
    상기 각 채널별로 마스크 연산을 수행하여, 상기 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 단계;
    상기 각 채널들의 상기 도트 센터를 모두 중첩한 후, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출하는 단계; 및
    상기 채널의 소정개수의 후보중에서, 상기 중첩 코스트 중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 최종 선정하는 단계;를 포함하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 채널별로 공간필터에 의해 독립적으로 상기 마스크 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 소정개수의 후보는 4개인 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 중첩은 상기 각 채널의 휘도값의 중첩인 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 각 채널은 C,M,Y,K채널인 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 최종 선정된 후보를 상기 채널에서의 상기 도트 센터로 결정한 후, 상기 전단계를 반복수행하는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 각 채널별로 상기 스크린 내의 모든 도트가 선정되어 상기 도트 센터로 결정될 때까지, 상기 전 단계를 반복수행하는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계방법.
  8. 화상형성장치에서 사용되는 칼라 하프톤 스크린 설계 장치에 있어서,
    각 채널별로 임의로 결정된 도트 센터로부터 상기 각 채널별로 마스크 연산을 수행하는 마스크 연산부;
    상기 마스크 연산의 결과를 통해 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 후보 선정부;
    상기 각 채널들의 상기 도트센터를 모두 중첩하는 중첩부;
    상기 중첩된 결과로부터, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출하는 중첩코스트 산출부; 및
    상기 채널의 소정개수의 후보 중 상기 중첩 코스트중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 선정하는 최종후보 선정부;를 포함하는 칼라 하프톤 스크린 설계 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 마스크 연산부는 상기 각 채널별로 공간필터에 의해 독립적으로 상기 마스크 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 후보 선정부는 상기 각 채널별로 4개의 후보를 선정하는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 중첩부는 상기 각 채널별 도트의 휘도값을 중첩시키는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 각 채널은 C,M,Y,K채널인 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 최종후보 선정부는 상기 최종 선정된 후보를 상기 채널에서의 상기 도트 센터로 결정하는 것을 특징으로 하는 칼라 하프톤 스크린 설계장치.
  14. 칼라 하프톤 스크린 설계 장치를 구비하는 화상형성장치에 있어서,
    각 채널별로 임의로 결정된 도트 센터로부터 상기 각 채널별로 마스크 연산을 수행하는 마스크 연산부;
    상기 마스크 연산의 결과를 통해 각 채널별로 코스트가 작은순으로 소정 개수의 후보를 선정하는 후보 선정부;
    상기 각 채널들의 상기 도트센터를 모두 중첩하는 중첩부;
    상기 중첩된 결과로부터, 중첩필터를 이용하여 중첩 코스트를 산출하는 중첩코스트 산출부; 및
    상기 채널의 소정개수의 후보 중 상기 중첩 코스트중 최소값의 위치와 가장 가까운 후보를 선정하는 최종후보 선정부;를 포함하는 화상형성 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7555514B2 (en) 2006-02-13 2009-06-30 Atmel Corportation Packed add-subtract operation in a microprocessor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469267A (en) 1994-04-08 1995-11-21 The University Of Rochester Halftone correction system
JPH08227147A (ja) * 1995-02-21 1996-09-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 網点作成方法および装置
JP2001061072A (ja) 1999-08-23 2001-03-06 Seiko Epson Corp 画像処理装置及びその方法、並びにその画像処理装置を備えたプリンタシステム
US6867884B1 (en) 2000-07-07 2005-03-15 Kodak Polychrome Graphics, Llc Halftone dot placement for multi-color images
KR20050042001A (ko) * 2001-10-30 2005-05-04 내셔널 프린팅 뷰로우 인코퍼레이티드 어드미니스트레이티브 에이전시 망점 인쇄물 및 그 인쇄 방법
KR20060061914A (ko) * 2004-12-02 2006-06-08 캐논 가부시끼가이샤 화상 형성 장치 및 그 제어 방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US191346A (en) * 1877-05-29 Improvement in aerated-water fountains
US3283086A (en) * 1963-06-17 1966-11-01 Willis F Evans Versatile extensive area sound reproducer or audio transducer
SE363956B (ko) * 1972-06-20 1974-02-04 P Beer
US4471172A (en) * 1982-03-01 1984-09-11 Magnepan, Inc. Planar diaphragm transducer with improved magnetic circuit
US4635287A (en) * 1983-10-19 1987-01-06 Mutsuo Hirano Audio-frequency electromechanical vibrator
US5142260A (en) * 1991-03-08 1992-08-25 Harman International Industries, Incorporated Transducer motor assembly
JP2981360B2 (ja) * 1993-03-30 1999-11-22 株式会社ケンウッド スピーカ構造
JP2940588B2 (ja) * 1993-04-19 1999-08-25 株式会社ケンウッド ボイスコイルの構造
US5317418A (en) * 1993-05-11 1994-05-31 Hewlett-Packard Company Halftone images using special filters
ES2116731T3 (es) * 1994-02-11 1998-07-16 Kirk Acoustics As Transductor electrodinamico.
US5764784A (en) * 1994-09-12 1998-06-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Electroacoustic transducer
US5901235A (en) * 1997-09-24 1999-05-04 Eminent Technology, Inc. Enhanced efficiency planar transducers
US6356363B1 (en) * 1997-09-30 2002-03-12 Lexmark International, Inc. Method for halftoning using interlocked threshold arrays or interlocked dot profiles
US6335989B1 (en) * 1998-07-31 2002-01-01 Hewlett-Packard Company Halftone printing using donut filters
US6150912A (en) * 1999-11-15 2000-11-21 General Electric Company Open architecture superconducting magnet helium vessel structure
US7027614B2 (en) * 2000-04-19 2006-04-11 Digimarc Corporation Hiding information to reduce or offset perceptible artifacts
US6791718B1 (en) * 2000-06-14 2004-09-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Halftone printing with dither matrices generated by using cluster filters
US6862112B2 (en) * 2000-09-08 2005-03-01 Sony Corporation System and method for color dither matrix creation using human-vision-system gray matrix with multi-cell replacement
US6741151B1 (en) * 2002-11-27 2004-05-25 Levram Medical Systems, Ltd. Moving coil linear actuator
US7239429B2 (en) * 2003-05-29 2007-07-03 Seiko Epson Corporation Method and apparatus for generating dispersed cluster screen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469267A (en) 1994-04-08 1995-11-21 The University Of Rochester Halftone correction system
JPH08227147A (ja) * 1995-02-21 1996-09-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 網点作成方法および装置
JP2001061072A (ja) 1999-08-23 2001-03-06 Seiko Epson Corp 画像処理装置及びその方法、並びにその画像処理装置を備えたプリンタシステム
US6867884B1 (en) 2000-07-07 2005-03-15 Kodak Polychrome Graphics, Llc Halftone dot placement for multi-color images
KR20050042001A (ko) * 2001-10-30 2005-05-04 내셔널 프린팅 뷰로우 인코퍼레이티드 어드미니스트레이티브 에이전시 망점 인쇄물 및 그 인쇄 방법
KR20060061914A (ko) * 2004-12-02 2006-06-08 캐논 가부시끼가이샤 화상 형성 장치 및 그 제어 방법

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