Brevet FR2633077A1 — publié le 19891222

Procédé et circuit de conversion de gradation d'une image numérique, dispositif de réglage de densité d'impression pour une imprimante et imprimante utilisant ce procédé. La présente invention concerne unprocédé de con- version de gradation d'une image numérique, un dispositif de réglage de densité d'impression pour une imprimante, et une imprimante utilisant ce procédé. Dans le cas o une image numérique ayant une gra- dation est affichée sur une unité de visualisation ou im- primée par une imprimante, il est parfois nécessaire de convertir le nombre d'échelons de gradation des données d'image initiales en un plus petit nombre d'échelons. Par exemple, on convertit une gradation à 256 échelons (don- nées à 8 bits) en une gradation à 64 échelons (données à 6 bits). Dans ce cas, on utilise habituellement la méthode simple de conversion de quatre échelons de données d'image d'origine en un seul échelon. Cela signifie que le trai- tement des données doit seulement être effectué d'une manière telle que les deux bits de poids faible des don- nées de gradation à 8 bits de l'image initiale sont négligés. Le tableau 1 indique une relation de conversion de gradation dans un tel cas. Tableau 1 Echelonnement des 1,2, 5,6, 9,10, 253,254, données initiales 3,4, 7,8, 11, 12, 255,256 Echelonnement des données converties 1 2. 64 D'autre part, dans une imprimante du type dans lequel un transfert thermique est effectué sur un papier d'impression par sublimation d'encre, on a proposé l'in- vention définie dans la demande de brevet japonais pu- bliéeNo 62-152 763, comme technique pour représenter une gradation précise de données d'image. Cette invention adopte une configuration de régla- ge de la largeur d'impulsion d'excitation d'un élément chauffant, en réponse à des données de gradation de cha- que élément d'image. Pour cela, la relation entre l'éner- gie appliquée à la tête thermique et la densité d'impres- sion en monochrome est obtenue pour trois couleurs priraires respectivement, à savoir jaune, lilas et turquoise, et, à partir de ce résultat, on règle l'énergie appliquée pour l'échelle de densité de chaque couleur. Toutefois, dans le cas o on imprime des données numériques d'image par application d'une méthode simple de conversion de gradation, comme décrit plus haut, à une imprimante ayant une telle configuration, on rencon- tre des difficultés en ce que la gradation de la partie inférieure de la gradation, c'est-à-dire la partie de couleur claire, est visuellement grossière. Cela tient au fait que l'oeil humain détecte la différence de densi- té de couleur de façon plus sensible pour la partie de couleur claire que pour la partie de couleur foncée (par- tie supérieure de la gradation). La présente invention a été établie sur ces bases et son objet principal est de procurer un procédé 2633077. et un circuit de conversion de la gradation d'une image numérique, un dispositif de réglage de la densité d'im-_ pression pour une imprimante, et une imprimante utili- sant ce procédé, de sorte que la gradation varie visuel- lement de façon douce de la partie de couleur claire (partie inférieure de la gradation) à la partie de cou- leur foncée (partie supérieure de la gradation) dans le cas o le nombre d'échelons.de gradation de l'image nu- mérique est converti en un plus petit nombre d'échelons. Dans un procédé de conversion de gradation d'une image numérique conforme à la présente invention, pour convertir la gradation-de données d'image de façon à ré- duire le nombre d'échelons, le nombre d'échelons de don- nées d'image initiales à placer dans un même nouvel éche- lon est choisi plus petit pour la partie inférieure de la gradation des données d'image initiales que-pour la partie supérieure de leur gradation. Ainsi, dans l'image obtenue après conversion de gradation, la gradation de la partie inférieure de la gradation varie visuellement de façon régulière. D'autres objets et avantages de l'invention appa- raîtront mieux à la lumière de sa description détaillée ci-après, avec référence -aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique illustrant une configuration d'un dispositif de réglage de densité d'impression pour une imprimante utilisant un circuit de conversion de gradation d'une image numérique, conforme à alà présente invention; la figure 2 est un tableau indiquant le contenu de données d'une-table de commande de gradation pour ce dispositif; la figure 3 est un schéma illustrant le contenu de données d'une table de conversion de ce dispositif; la figure 4 est un organigramme-des procédures de commande d'une unité centrale de traitement; et la figure 5 est un organigramme des procédures de commande d'un séquenceur du circuit de commande de gradation. On décrit ci-après la présente invention en dé- tail sur la base des dessins illustrant ses modes de réalisation. On décrit, à titre d'exemple, la conversion de données initiales à 256 échelons (données à 8 bits) en données à 64 échelons (données à 6 bits). On divise d'abord la plage de gradation après conversion en quatre groupes comprenant une première par- tie très claire, une deuxième partie claire, une partie moyenne et une partie sombre, en séquence à partir d'une densité inférieure (partie inférieure de la gradation). Ensuite, on fait correspondre des données initiales de 256 échelons aux quatre groupes décrits ci-dessus et on fixe de façon différente, groupe par groupe, le nombre d'échelons des données initiales à convertir en un seul échelon. Cette opération est décrite dans ce qui suit. - Dans la première partie très claire, on fait cor- respondre un échelon des données converties à un échelon des données initiales, dans un rapport de 1:1, dans la plage comprenant quatre échelons des données initiales allant du premier échelon au quatrième échelon. Dans la deuxième partie claire, on fait corres- pondre un échelon des données converties à deux échelons des données initiales, dans la plage allant du cinquième échelon au 44ième échelon des données initiales. Dans la partie moyenne, on fait correspondre un échelon des données converties à quatre échelons des i ème données initiales, dans la plage allant du 45ime éche- lon au 152ième échelon des données initiales. Dans la partie sombre, on fait correspondre un échelon des données converties à huit échelons des données initiales, dans la plage allant du 153ième éche- lon au 256ime échelon des données initiales. La tableau 2 indique une relation de correspon- dance d'échelons entre les données initiales et les don- nées converties. Le tableau 3 indique la plage de densité dans chaque groupe de chaque couleur et le nombre d'éche- lons des données initiales correspondant à la plage de gradation des données converties. Tableau 2 Echelonnement des i1 2 3 4 5, 7, 45- 49- 153- 249 données initiales 6, 8 48 52 160 256 Echelonnement des 1 2 3 4 5 6 12 13 52 64 données converties 2 3 4 Tableau 3 Plage de densité Nombre Plage de d'échelons gradation des données des données Jaune Lilas Turquoise initiales initiales initiales initiales Première partie 0,11- 0,08- 0,06- 1 -4 très claire 0,14 0,11 0,09 Deuxième partie 0,14- 0,11- 0,09- 2 5-44 claire 0,48 0,38 0,38 Partie 0,48- 0,38- 0,38- 4 45- moyenne 1,36 1,10 1,15 152 Partie 1,36- 1,10- 1,15- 153- sombre 2,25 1,80 1,90 256 NS. w w Ainsi, lorsque les données initiales à 256 éche- ions sont converties en données à 64 échelons-conformé- ment au tableau 2 et au tableau 3, et imprimées par exem- ple par une imprimante, les parties très claires ont une gradation visuellement régulière. D'autre part, la partie sombre a une gradation plus grossière-que les données initiales mais cela peut à'peine être discerné visuelle- ment. Par conséquent, lorsque les données initiales à 256 échelons sont converties en 64 échelons et imprimées par la méthode décrite ci-dessus, on peut obtenir une qualité d'image qui équivaut visuellement à 256 échelons. On décrit maintenant un circuit de conversion de gradation qui utilise la méthode ci-dessus de la présente invention, un dispositif de réglage de densité d'impres- sion d'une imprimante, et une imprimante qui utilise ce circuit, en référence aux dessins. La figure I est un schéma synoptique illustrant une configuration d'un circuit de conversion de grada- tion suivant ia présente invention et d'un dispositif de réglage de densité d'impression pour une imprimante uti- lisant ce circuit. Sur la figure 1, une tête thermique 10 est cons- tituée d'un grand nombre d'éléments chauffants 11 et de circuits d'excitation 12, de registres à décalage 13, de circuits d'accrochage 14 et autres pour chacun de ces éléments. Le registre-à décalage 13 stocke des données de sortie sérielles venant d'un comparateur 26, comme décrit plus loin, et il les fournit comme données en pa- rallèle. Le circuit d'accrochage 14 conserve temporaire- ment les données en parallèle venant du registre à déca- lage 13 et il les fournit à chaque circuit d'excitation 12. Un circuit de commande de gradation 20 est cons- titué d'un tampon de ligne 21, d'un séquenceur de circuit de commande de gradation 22, d'un compteur d'échelons 23, d'une sable de commande de gradation 24, d'un circuit générateur d'impulsions 25, du comparateur 26 décrit plus haut, etc. Dans ce circuitc de commande de gradation 20, l'information de densité d'une ligne d'une image stockée dans le tampon de ligne 21, c'est-à-dire les données de gradation (6 bits dans le présent mode de réalisation), eszt convertie en excitation répétée 63 fois de la tête thermique 10 et on peut donc exprimer 64 échelons de densité. le compteur d'échelons 23 est temporairement mis à '0" au début de l'impression d'une ligne et il est incrémenté d'une unité chaque fois qu'une impulsion d'excitation correspondant à chaque échelon est appliquée, et il indique le numéro d'échelon correspondant à une impulsion suivante à appliquer. La table de commande de gradation 24 est une mémoire qui stocke des données concernant la longueur de l'impulsion d'excitation à appliquer à la tête thermi- que 10 pour chaque échelon. Son contenu détaillé de données est indiqué sur la figure 2. Sur la figure 2, une valeur "1" des données indique une durée d'impulsion de 16 js. Il en résulte donc que, pour imprimer la densité d'un premier échelon, il suffit d'appliquer une impulsion d'une durée de 255 x 16 ts= 4,08 ms. Cela signifie également que, pour imprimer la densité d'un deuxième échelon, il faut une durée supplémen- taire de 56 x 16 ps = 696 ps et,pour imprimer la densité d'un troisième échelon, il faut encore une durée supplémen- taire de 11 x 16 ys = 176 Ps. Le circuit générateur d'impulsion 25 génère une impulsion unique d'une longueur correspondant aux données extraites de la table de commande de gradation 24, en syn- chronisme avec un signal appliqué à une autre borne (non représentée). Le tampon de ligne 21 stocke les données de densité d'une ligne. Le comparateur 26 compare les données de densité pour chaque point, extraites du tampon de ligne 21, c'est-à-dire les données représentant la gradation, avec le niveau de gradation présentement à imprimer, et il les convertit en données binaires indiquant si le niveau de gradation suivant doit ou non être imprimé. Le circuit de commande de gradation 22 est une unité de commande qui détermine le séquencement de temps de fonctionnement de chacun des constituants décrits ci-dessus. Un circuit 30 de commande de conversion de don- nées de gradation est constitué d'une unité centrale de traitement CPU 31 qui déclenche le début-du fonctionne- ment et contrôle la fin du fonctionnement-du séquenceur 22 du circuit de commande de gradation, d'accès d'en- trée/sortie 32 et 33, d'une mémoire morte ROM 34 stockant une table comme illustré sur la figure 3, qui correspond au programme du CPU 31 et au procédé de la présente in- - vention comme décrit plus haut, d'une mémoire vive 35 et d'autres composants. Ce circuit 30 de commande de conversion de don- nées de gradation reçoit des données d'image contenant une information de densité de 256 échelons (données à 8 bits) à partir d'un équipement extérieur tel qu'un sys- tème informatique, les convertit en données à 64 échelons (données à 6 bits) et les transfère au tampon de ligne 21 du circuit de commande de gradation 20. On décrit maintenant un circuit de conversion de gradation et un dispositif de commande de densité d'im-- pression pour une imprimante suivant la présente inven- tion, sur la base du circuit de commande de gradation 20 et des procédures de commande de l'unité-CPU 31. La figure 4 est un organigramme de la procédure de fonctionnement du CPU 31. Le CPU 31 écrit d'abord, dans la mémoire RAM 35, des données initiales provenant d'un ordinateur extérieur ou d'un système analogue par l'intermédiaire de l'accès d'entrée/sortie 32 (étape S1). Ensuite, la table de con- version de 256 échelons à 64 échelons, comme représenté sur la figure 3, est stockée dans la mémoire ROM 34. Le CPU 31 extrait séquentiellement les données initiales de la mémoire RAM 35, les convertit en données de 64 éche- lons (appelées dans ce qui suit DONNEES C) conformément à la table stockée dans la mémoire ROM 34 (étape S2) et les écrit dans le tampon de ligne 21 du circuit de com- mande de gradation 20 (étape S3). Le CPU 31 répète les étapes ci-dessus jusqu'à ce qu'une ligne soit complète (étape S4) et il envoie ensuite un signal de début d'im- pression de ligne au séquenceur 22 du circuit de comman- de de gradation (étape S5). Ainsi, comme décrit plus haut, l'impression d'une ligne est exécutée par le sé- quenceur 22 du circuit de commande de gradation. A la fin de cette impression d'une ligne, le séquenceur 22 du circuit de commande de gradation envoie un signal de fin d'impression de ligne au CPU 31 et, lorsqu'il reçoit ce signal de fin d'impression de ligne, le CPU 31 termine le traitement d'une ligne (étape S6). La figure 5 est un organigramme du séquenceur 22 du circuit de commande de gradation 20. En premier lieu, à la réception du signal de dé- but d'impression de ligne déclenchant le début de l'im- pression d'une ligne, venant du CPU 31 comme décrit plus haut, le séquenceur 22 du circuit de commande de grada- tion efface le compteur d'échelons 23 (étape Sll). Ensui- te, le séquenceur 22 du circuit de commande de gradation extrait les données d'une ligne à partir du tampon de ligne 21 et les transfère séquentiellement au comparateur 26, de sorte que des données sur chaque point, résultant du traitement par ce comparateur 26 pour imprimer/ne pas 11 - imprimer dans la gradation à cet instant, sont écrites dans le registre à décalage 13 de la tête thermique 10 (étape S12). Ensuite, le séquenceur 22 du circuit de commande de gradation envoie un signal d'accrochage au circuit 14 de sorte que. celui-ci accroche le contenu du registre à décalage 13 (étape S13), et le séquenceur 22 envoie ensuite un signal de début d'impulsion au circuit d'accrochage 14 (étape S14). Ainsi, un signal.représen- tant l'impression/non impression, venant de chaque cir- cuit d'accrochage 14, et une-impulsion pour l'impression d'un échelon de gradation, venant du circuit générateur d'impulsion 25, sont envoyés au circuit d'excitation 12 de chaque élément chauffant 11. On effectue donc une impression ayant une densité équivalant à un échelon de gradation. Le séquenceur 22-du circuit de commande de grada- tion répète 63 fois l'opération ci-dessus (étapes S15, S16, S17, S3...), et on termine ainsi l'impression d'une ligne. Le séquenceur 22 du circuit de commande de gradation envoie alors, comme décrit plus haut, le signal de fin d'impression de ligne au CPU 31. Comme déjà indiqué, conformément à la présente invention, par exemple dans le cas o des données d'image initiales à 256 échelons sont imprimées en données d'ima- ge- à 64 échelons, la partie inférieure de la gradation présente visuellement une variation très régulière de gradation et, inversement, la partie supérieure de la. gradation est traduite de façon plus. grossière mais cela peut à peine être discerné visuellement. Par conséquent,- même dans le cas o les données initiales sont converties en données ayant un nombre d'échelons plus petit que-le nombre d'échelons des données d'image initiales, on peut obtenir une image de haute qualité qui équivaut à l'image initiale. La présente invention peut être mise en oeuvre de diverses façons sans sortir du cadre de ses caracté- ristiques essentielles et le présent mode de réalisa- tion est donc illustratif et non limitatif, puisque la portée de l'invention est définie par les revendications annexées et non par la description précédente, et il est donc entendu que toutes les modifications qui en- trent dans les limites des revendications sont couver- tes par les revendications. - 13 REVENDICATIONS 1. Procédé de conversion de gradation d'une image numérique, dans lequel des données d'image initiales ayant m échelons de gradation sont converties en données de n échelons (m> n), caractérisé en ce qu'il consiste à diviser un nombre n d'échelons de gradation de données converties, en une pluralité de groupes dans une séquence de gradation; affecter les échelons de gradation desdites don- nées d'image initiales à chaque groupe de ladite pluralité de groupes; et fixer le nombre d'échelons des données d'image ini-- tiales affectés au groupe de gradation inférieure à une valeur plus petite que le nombre d'échelons des données d'image initiales affectés au groupe de gradation supé- rieure. 2. Circuit de conversion de gradation d'une image numérique qui convertit des données d'image initiales ayant m échelons de gradation en données ayant n échelons (m>n), caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers moyens de mémoire (35) pour stocker les données d'image initiales; une table de conversion (34) pour stocker des données de conversion telles que le nombre d'échelons de gradation des données d'image initiales affectés à la partie inférieure de la gradation est fixé à une valeur plus petite que le nombre d'échelons des données d'image initiales affectés à la partie supérieure de la gradation; des moyens de commande (31) pour convertir la gradation des données d'image initiales stockées dans les- dits premiers moyens de mémoire, conformément à ladite table de conversion; et des deuxièmes moyens de mémoire (21) pour stocker les données d'image converties par lesdits moyens de commande. 3. Dispositif de réglage de densité d'impression pour une imprimante, qui convertit des données d'image initiales ayant m échelons de gradation en données ayant n échelons (m > n) et imprime, caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers moyens de mémoire (35) pour stocker les données d'image initiales; une table de conversion (34) pour stocker des données de conversion telles que le nombre d'échelons des données d'image initiales affectés à la partie infé- rieure de la gradation est fixé à une valeur plus petite que le nombre d'échelons des données d'image initiales affectés à la partie supérieure de gradation; des moyens de commande (31) pour convertir la gradation des données d'image initiales stockées dans lesdits premiers moyens de stockage, conformément à la- dite table de conversion; des deuxièmes moyens de mémoire (21) pour stocker les données d'image converties par lesdits moyens de commande; et un circuit de commande de gradation (20) pour régler la gradation conformément aux données stockées dans lesdits deuxièmes moyens de stockage. 4. Dispositif de réglage de la densité d'impres- sion suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (31) convertissent la gradation des données d'image initiales stockées dans lesdits premiers moyens de mémoire (35), une ligne à la fois, conformément à ladite table de conversion (34). 5. Imprimante qui convertit des données d'image initiales ayant m échelons de gradation en données ayant n échelons (m > n) et qui imprime, caractérisée:en ce qu'elle comprend des premiers moyens-de mémoire (35) pour stocker les données d'image initiales; une table de conversion (34) pour stocker des données de conversion tellesque le nombre d'échelons de gradation des données d'image initiales affectés à la partie inférieure de la gradation est fixé à une va- leur plus petite que le nombre d'échelons des données d'image initiales affectés à la partie supérieure de la gradation; des moyens de commande (31) pour convertir la gradation des-données d'image initiales stockées dans lesdits premiers moyens de mémoire, conformément à la- dite table de conversion; des deuxièmes moyens de mémoire (21) pour stocker les données d'image converties par lesdits moyens de commande; et un circuit de commande de gradation (20) pour régler la gradation conformément aux données stockées dans lesdits deuxièmes moyens de mémoire. 6. Imprimante suivant la revendication 5, carac- térisée en ce' que les moyens de commande convertissent la gradation des données d'image initiales stockées dans lesdits premiers moyens dé mémoire, une ligne à la fois, conformément à ladite table de conversion.