(57)【要約】  多階調印刷に適する三次元中間調スクリーンを提供する。この三次元中間調スクリーンは、それぞれ一通り又は複数通りのリップド画素濃度値に対応付けられたプレーン複数枚で組成される。プレーン内にはリップド画素座標値に応じて複数個のスクリーンドットを設け、各スクリーンドットにはそのリップド画素に対応する印刷ドットの濃度値を一種類又は複数種類割り振る。
2009532943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台又は複数台のコンピュータにより少なくともその一部が実行される多階調中間調スクリーン生成方法であって、
タイルを定義するタイル定義データを受け取るステップと、
少なくともそのデータに基づきタイルを生成するステップと、
そのタイルに含まれる複数個のスクリーンドット核の配置を調整するステップと、
各プレーンにて各スクリーンドット核を取り巻いている周辺領域を成長させることにより、相連なり中間調スクリーンを組成する複数枚のプレーンを生成するステップと、
を有する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、形状、サイズ、角度及びスクリーンドット核空間周波数によってタイルを定義する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項３】
請求項２記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、プレーンと同じ形状及びサイズのタイルを使用する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項４】
請求項３記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記成長ステップの後続として、
上記複数枚のプレーンを回転させ傾きを０°に揃えるステップと、
それらのプレーンをコピーするステップと、
得られたコピーを仮想的にマージし中間調処理対象画像上に敷き詰めるステップと、
を有する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項５】
請求項２記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、タイル定義データをユーザから受け取る多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項６】
請求項２記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、タイル定義データをコンピュータ可実行プロセスで生成する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項７】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記生成ステップにて、スクリーンドット核が不規則に分布するようタイルを生成する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項８】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記生成ステップにて、スクリーンドット核が規則的に並ぶようタイルを生成する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項９】
請求項２記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記調整ステップにて、上記スクリーンドット核空間周波数を中心又はほぼ中心とする空間周波数分布を呈するようスクリーンドット核を再配置する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１０】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記調整ステップにて、スクリーンドット核同士の距離を勘案してスクリーンドット核の配置を調整する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記調整ステップにて、スクリーンドット核同士のタイル境界越し距離を勘案してスクリーンドット核の配置を調整する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１２】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記調整ステップにて、ボロノイアルゴリズム又はそれに類するアルゴリズムに従いスクリーンドット核の配置を調整する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１３】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、スクリーンドット核が、上記複数枚のプレーンのいずれでも同一又はほぼ同一の位置を採る多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１４】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記成長ステップにて、スクリーンドットの周辺領域をその付近のスクリーンドット核までの距離に比例する速さで成長させる多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１５】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記成長ステップにて、スクリーンドットの周辺領域を、その付近にある複数個のスクリーンドットそれぞれに対し同時又はほぼ同時に接触するよう成長させる多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１６】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、
上記成長ステップにて生成した複数枚のプレーンを高解像度で離散化することにより、離散化後のスクリーンドット核に係る印刷濃度値及び周辺領域における印刷濃度値を導出するステップと、
離散化の後スクリーンドット核に係る印刷濃度値を平均化するステップと、
を有し、多階調印刷機における印刷濃度がスクリーンドット核に一通り割り振られ且つスクリーンドット周辺領域に一通り又は複数通り割り振られた多階調中間調スクリーンを生成する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、上記平均化ステップを大型ガウシアンフィルタにより実行する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、その大型ガウシアンフィルタのサイズが１１×１１である多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項１９】
請求項１記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、
二種類目のタイルを定義する第２のタイル定義データを特定するステップと、
少なくともそのデータに基づきタイルを生成するステップと、
そのタイルに含まれる複数個のスクリーンドット核の配置を調整するステップと、
各プレーンにて各スクリーンドット核を取り巻いている周辺領域を成長させることにより、相連なり中間調スクリーンを組成する複数枚のプレーンをもう一組生成するステップと、
生成した複数組のプレーンを仮想的にマージしそれらが積み重なった中間調スクリーンを組成するステップと、
を有する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、形状、サイズ、角度及びスクリーンドット核空間周波数により、二種類目のタイルが定義される多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、一種類目のタイルの形状、サイズ及び角度と二種類目のタイルの形状、サイズ及び角度が等しい多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２２】
請求項２０記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、一種類目のタイルのスクリーンドット核空間周波数と二種類目のタイルのスクリーンドット核空間周波数が異なる多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２３】
請求項１９記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、第２のタイル定義データをユーザから受け取る多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２４】
請求項１９記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、第２のタイル定義データをコンピュータ可実行プロセスで発生させる多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２５】
請求項１９記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、スクリーンドット核が不規則に並ぶよう二種類目のタイルを生成する多階調中間調スクリーン生成方法。
【請求項２６】
請求項１９記載の多階調中間調スクリーン生成方法であって、スクリーンドット核が規則的に並ぶよう二種類目のタイルを生成する多階調中間調スクリーン生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多階調(multi-level)中間調(halftone)スクリーン及びそのセット、とりわけＥＰ(electrophotographic)、ＣＴＰ(computer-to-plate)、ＤＩ(direct imaging)、ダイ昇華印刷機、低解像度インクジェット等の諸方式低解像度多階調印刷機に適する多階調中間調スクリーン及びそのセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、画像情報の取得、取得した情報のラスタ化によるディジタル連続階調(contone)データの生成、並びにそのデータの操作による印刷機向けデータの生成を含む従来の処理手順を示す。図示の通り、各種画像源１０２、１０４及び１０６により提供される画像は、対応する画像入力装置１０８、１１０及び１１２で取り込むことで、ディジタルデータファイル１１４に変換することができる。例えばアナログな連続階調の光景１０２を入力する際には、ディジタルカメラ１０８によってその光景１０２をディジタル撮影し、ファイル１１４に変換する。ファイル１１４の形式としては、ＪＰＧ、ＴＩＦＦ（登録商標）等、既知のあらゆる形式を使用できる。また、有形媒体１０４上の画像を入力する際には、スキャナ１１０を用いてその媒体１０４をディジタルスキャンしファイル１１４に変換する。そして、コンピュータグラフィクス１０６を入力する際には、グラフィックデザインソフトウェア１１２によってそのグラフィクス１０６を作成し保存する。
【０００３】
ファイル１１４内のデータは複数個の画素の二次元配列である。画素にはレッド、グリーン及びブルーの三種類があり、各画素データは対応する原色の濃度を表している。他方、印刷機１１６、１１８及び１２０では、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック（ＣＭＹＫ）の四基本色で画像を印刷する。そのため、ユーザから印刷指示があったときには、使用する印刷機が印刷機１１６、１１８及び１２０のいずれであっても、ファイル１１４内の画素データをラスタ化し、ＣＭＹＫディジタル連続階調データ１２４に変換する必要がある。このラスタ化は、ソフトウェア、ハードウェア又はその組合せで構成されるＲＩＰ(raster image processor)１２２によって行う。即ち、ＲＩＰ１２２は、ファイル１１４内のレッド、グリーン及びブルーデータをディジタル連続階調データ１２４に変換する。
【０００４】
更に、印刷機１１６、１１８及び１２０の解像度（印刷解像度）は、画像入力装置１０８、１１０及び１１２の解像度（入力解像度）に比べ通常はかなり高い。そのため、ＲＩＰ１２２では、通常、処理の際に画像データの解像度を高める。この場合、ディジタル連続階調データ１２４はファイル１１４内のデータより高解像度になる。即ち、ファイル１１４における画素１個がディジタル連続階調データ１２４では画素複数個になる。この図では、ディジタル連続階調データ１２４の画素即ちリップド画素(RIPped pixel)のうち１個を符号１２６で表してある。
【０００５】
印刷に際しては、そのディジタル連続階調データ１２４に中間調処理１３０を施し、その印刷に使用する印刷機例えば１２０に対しコンパチブルなＲＴＰ(ready-to-print)データを含む中間調データ例えば１２８に変換する。ＲＴＰデータの解像度は普通はディジタル連続階調データ１２４の解像度と同等かそれ以上であるので、リップド画素例えば１２６からＲＴＰデータ構成要素が１個又は複数個生成されるのが普通である。本願ではこの要素のことを印刷ドット(exposure dot)と呼ぶ。図では印刷ドットのうち１個を符号１３８で表してある。
【０００６】
この中間調処理１３０には複数通りの形態がある。どの形態を使用するかは、印刷機１１６、１１８及び１２０のうちどれを使用するか、また印刷する画像がどのようなタイプの画像か、によって決まる。例えば、オペレータから印刷機１１６の使用が求められたらしきい値型中間調処理１３２を選択し、それによりディジタル連続階調データ１２４からＲＴＰデータ１３４を生成する。しきい値型中間調処理１３２では、大まかには、与えられたリップド画素１２６の濃度があるしきい値以上なら、データ１３４内の印刷ドットのうちそのリップド画素１２６の位置に対応する位置のドットをオン値にセットし、そうでなければオフ値にセットする。オン値ならその位置の印刷ドットが印刷され、オフ値なら印刷されない。
【０００７】
また、オペレータから印刷機１１８での印刷が求められたときには、ドットパターン型中間調処理１４０を実行してＲＴＰデータ１４２を生成する。ドットパターン型中間調処理１４０では、与えられるリップド画素１２６の濃度値と、印刷機１１８・ディジタル連続階調データ１２４間解像度比とに応じ、複数通りのパターン１４１からいずれかを選択して使用することにより、中間調セル１４６内に印刷ドットのパターンを発生させる。例えば図示例では、データ１２４内画素１個に対応する中間調セル１４６内に４個の印刷ドットがあるので、そのセル１４６で５通りの濃度値を表現することができる。即ち、セル１４６内印刷ドットが（１）４個皆オフ、（２）１個オンで３個オフ、（３）２個オンで２個オフ、（４）３個オンで１個オフ、（５）４個皆オン、の五値を表現できる。処理中のリップド画素の濃度値がほぼ又は完全に０値なら対応するセル１４６のパターンを（１）にし、それより若干濃度が高ければ（２）にする、等々といった具合である。
【０００８】
そして、オペレータから多階調印刷機１２０での印刷が求められたら、ディジタル連続階調データ１２４に対して多階調中間調処理１４８を適用する。多階調印刷機は、各印刷ドットをオン、オフ二階調のいずれかでしか印刷できない二階調印刷機と異なり、各印刷ドットの印刷に使用できる濃度値が多様な印刷機である。例えば図中の印刷機１２０は８ビット多階調印刷機であるので、各印刷ドットの印刷に使用しうる印刷濃度が２５６通りある。多階調中間調処理１４８では、そうした多階調な印刷濃度値のうちのいずれかを採るよう各印刷ドット１５２の印刷濃度を決めることで、ＲＴＰデータ１５０を生成する。どの程度の階調数になるかは使用する多階調印刷機の性能による。図２に二階調印刷機の、また図３に多階調印刷機の、印刷ドットの例を示す。図４には、ディジタル連続階調データ１２４のヒストグラムと、多階調中間調処理１４８の実行によって得られるＲＴＰデータ１５０即ち多階調中間調データのヒストグラムとを示してある。
【０００９】
中間調処理１３０は基本色毎に、即ちディジタル連続階調データ１２４のＣＭＹＫ四基本色それぞれに実行されるので、ＲＴＰデータ例えば１５０はそれら基本色毎に発生する。また、中間調処理１３０においては、出力すべきＲＴＰデータを所与のデータ１２４に基づき生成するのにスクリーンを使用する。スクリーンの実質はテーブルであり、基本色１色毎に１個のスクリーンを使用するのが普通である。
【００１０】
図５Ａに中間調スクリーンの一例５０１を示す。このスクリーン５０１はシアン用のスクリーンであり、スクリーンドット５０２を複数個有している。これらのスクリーンドット５０２は、ＲＴＰデータ５０４内印刷ドットのうち印刷濃度＝０にすべきでないものの配置を表している。即ち、スクリーンドット５０２によって、印刷機で印刷される印刷ドット５０３の配置が指定されている。ＲＴＰデータ５０４を生成する際には、ディジタル連続階調データ５０５上にこのスクリーン５０１を（通常は傾けて）重ね合わせる。通常、スクリーン５０１の方がその適用先のデータ５０５よりも小さい（低解像度である）ので、図中５０６に示されるように、データ５０５上にスクリーン５０１を（傾けて）敷き詰める格好になる。各スクリーンドット５０２は、その重畳先画素の濃度値を対応する印刷ドット５０３の印刷濃度値へと変換する（図中の５０７）。
【００１１】
既存の中間調スクリーンとしては、ＡＭスクリーンとＦＭスクリーンの二種類がある。ＡＭスクリーンとは振幅変調スクリーン、ＦＭスクリーン５１１とは空間周波数（frequency；以下単に周波数）変調スクリーンの意である。図５Ｂに示すように、ＡＭスクリーン５１０ではスクリーンドットを規則的に並べるのに対して、ＦＭスクリーン５１１ではランダムに分布させる。そのため、ＦＭスクリーンのことを不規則（stochastic：確率的）スクリーンとも呼ぶ。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５９５６１５７号明細書
【特許文献２】米国特許第５３９６５８４号明細書
【特許文献３】米国特許第５１１１３１０号明細書
【特許文献４】米国特許第５４７７３０５号明細書
【特許文献５】米国特許第５５１９７９１号明細書
【特許文献６】米国特許第５５３５０２０号明細書
【特許文献７】米国特許第５５５３１６５号明細書
【特許文献８】米国特許第５７２６７７２号明細書
【特許文献９】米国特許第５７３４７５２号明細書
【特許文献１０】米国特許第５９４６４５５号明細書
【特許文献１１】米国特許第６２７８８０２号明細書
【特許文献１２】米国特許第６４３３８９１号明細書
【特許文献１３】米国特許第６４９３１１２号明細書
【特許文献１４】米国特許第６６０６１６８号明細書
【特許文献１５】米国特許第６７９８５３７号明細書
【特許文献１６】米国特許第６８４２１８４号明細書
【非特許文献１】Joan L. Mitchell et al., "Multilevel Color Halftoning", IS&T/SID Ninth Color Imaging Conference, pp. 189-193 (2001)
【非特許文献２】Victor Ostromoukhov, "Pseudo-Random Halftone Screening for Color and Black & White Printing", Peripheral Systems Laboratory, Swiss Federal Institute of Technology (EPFL), IN-F, CH-1015 Lausanne, Switzerland, pp.1-8 (1993)
【非特許文献３】American Institute of Aeronautics and Astronautics, Kikuo Fujita, Noriyasu Hirokawa and Tomoya Tachikawa, "Voronoi Diagram Based Cumulative Approximation for Engineering Optimization", Department of Computer-Controlled Mechanical Systems, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita, Osaka, 565-0871 Japan, AIAA-2000-4919, pp,1-11 (2000)
【非特許文献４】Victor Ostromoukhov, Roger D. Hersch, "Stochastic Clustered-Dot Dithering", Ecole Polytechnique Federale, Lausanne, (EPFL), pp.1-10 (1999)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＡＭスクリーンを用い見栄えのよい画像を生成するには、ＣＭＹＫ各基本色毎に生成したＡＭスクリーンを、対応する色のディジタル連続階調データ上に、所定角度傾けて重ね合わせる必要がある。通常、傾ける角度は、シアン用は１５°、マゼンタ用は７５°、ブラック用は４５°、イエロー用は０°にする。各スクリーンをこの傾きで重ね合わせると、スクリーンドットの集まりで形成される微細構造が喜ばしい構造、即ちロゼット構造と呼ばれる肉眼判別困難な構造になる。しかし、従来のＡＭスクリーンでは、モアレ縞と呼ばれるスクリーンドット干渉縞が現れて画質が劣化することがある。
【００１４】
ＦＭスクリーンにはモアレの干渉縞で絵面が汚れるといった問題はないが、いわゆる虫様偽像(worm-like artifact)が発生することがある。これは、ＦＭスクリーンを使用すると、階調スケール上の濃厚域即ち印刷濃度が高くスクリーンドットが大きい領域でスクリーンドット同士が三々五々に癒合し始めるからである。
【００１５】
また、ＦＭスクリーンは、高解像度インクジェット印刷機等を用い約５０００ｄｐｉ以上の高解像度で印刷する際にはうまく働くが、ＥＰ、フレキソ、ＤＩ、ダイ昇華、低解像度インクジェット等の諸方式印刷機を用い約２０００ｄｐｉ以下の低解像度で印刷する際にはあまり有効でない（ｄｐｉ：１インチ当たりドット数；１インチ＝約２．５４×１０-2ｍ）。例えば、現状のＥＰ印刷及びフレキソ印刷における印刷解像度はインクジェット印刷におけるそれほど高くない。これは、ＥＰ印刷やフレキソ印刷における最小印刷ドットサイズが高解像度インクジェット印刷におけるそれほど小さくないからである。特に、ＥＰ印刷は、イメージシリンダ上に電荷スポットを形成し、そのスポットにトナーを吸着させ、そしてそのトナーを印刷先媒体例えば印刷用紙に転写する、という仕組みであるので、印刷ドットサイズを小さくするにはイメージシリンダ上の電荷スポットを小さくする必要がある。しかし、電荷スポットを小さくしすぎると、スポット内電荷量が足りなくてトナーがうまく吸着されなくなり、印刷先媒体へのトナー転写量が０又はほぼ０になってしまう。また、フレキソ印刷は、凸状印刷ドットが形成されている可撓印刷版上にインクを被着させ、それら凸状印刷ドットを媒体に接触させてインクを転写する仕組みであるので、印刷版上の凸状印刷ドットが小さすぎるとインクが印刷版にうまく載らなくなる。同様の問題は他の低解像度印刷機でも発生する。従って、モアレの干渉縞が生じない等ＡＭスクリーンにない利点を有するとはいえ、ＦＭスクリーンに対しても、低解像度印刷方式にて偽像のない高品質画像が得られるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した諸問題を技術的に克服し本件技術分野に解決策をもたらすには、本発明に従い多階調中間調スクリーンセットを生成すればよい。本発明の実施に際しては、例えば低解像度多階調印刷向け３Ｄ（三次元）中間調スクリーンを生成してコンピュータ可読メモリシステムに保存する。低解像度多階調印刷とは、例えばＥＰ、ＣＴＰ、ＤＩ、ダイ昇華、低解像度インクジェット等の方式による印刷のことをいう。本発明で生成される３Ｄ中間調スクリーンは、例えば複数枚一組のプレーンからなるデータ構造という形態を採る。各プレーンは、所与のリップド画素が採りうる複数通りの濃度値のうち一通り又は複数通りに対応させる。個々のプレーン上にあるデータ構造即ちプレーン内構造には、それぞれ多階調印刷機の印刷濃度値のうち一通りを割り振る。従って、リップド画素が与えられたときに、その画素の濃度値その他に応じていずれかのプレーンを選定し、更にそのプレーン内でその画素の座標値その他に応じていずれかのプレーン内構造を選定することによって、そのリップド画素の印刷に相応しい印刷濃度値を求めることができる。
【００１７】
この３Ｄ中間調スクリーンのプレーン内構造はスクリーンドットを形成する。スクリーンドットはその印刷濃度が０でないプレーン内構造の連鎖である。各スクリーンドットのサイズは、そのプレーン内で連なりそのスクリーンドットを構成しているプレーン内構造の個数、即ちそのスクリーンドットをデータ表現するのに使用されるプレーン内構造の連鎖個数によって、表される。ここでいう“連鎖”とは、データの仮想的集合体、例えば相隣接するデータ要素からなるアレイのことである。それらのデータ要素の実際の居所は、コンピュータ可読メモリシステム内で遠く離れていて不連続であってもかまわない。
【００１８】
本発明を実施する際には、例えば各スクリーンドットに核及び周辺領域を設ける。核とは、その３Ｄ中間調スクリーン内のどのプレーンでも同一又はほぼ同一の位置を保つ部分、周辺領域とはその周りの部分である。対応するリップド画素濃度値が低いプレーンから高いプレーンへと進むにつれ、周辺領域が大きくなる（サイズが成長する）ようにする。
【００１９】
本発明を実施する際には、また、対応するリップド画素濃度値が低いプレーンから高いプレーンへと進むにつれ、個々のスクリーンドットに割り振る印刷濃度値が高まる（濃度が上昇する）ようにするとよい。
【００２０】
本発明を実施する際には、また、どのプレーン上でもそのプレーンにおけるスクリーンドットサイズをほぼ均一にすること、但し完全には均一にしないことが望ましい。プレーン内スクリーンドットサイズをほぼ均一にすること、とりわけ高いリップド画素濃度値に対応するプレーンでそうすることで、好適にも、スクリーンドット同士の癒合を管理下で進行させ虫様偽像を抑えることができる。他方、プレーン内スクリーンドットサイズを完全には均一にしないこと、とりわけ低いリップド画素濃度値に対応するプレーンでそうすることで、好適にも、トナーやインクの転写安定性(stable toner/ink transfer)を高めることができる。換言すれば、スクリーンドットサイズに僅かな不規則性乃至変化を付けること、とりわけ階調スケール上の諸領域のうちスクリーンドットが小さい淡白領域即ち低濃度領域でそうすることは、トナーやインクの転写安定性を高めること、とりわけ小さなスクリーンドットにうまく反応しない低解像度印刷機で高めることにつながる。また、本発明を実施するに当たり、階調スケール上で淡白領域に属するプレーンにてスクリーンドットサイズを大きくすることも、とりわけ低解像度印刷機でトナーやインクの転写安定性を高めることにつながる。
【００２１】
本発明を実施する際には、更に、３Ｄ中間調スクリーン組成スクリーン内でスクリーンドット核を確率的に即ち不規則に分布させるとよい。或いは、スクリーンのうち１枚又は複数枚ではスクリーンドット核を不規則に分布させ、他の１枚又は複数枚では規則的に並べるようにしてもよい。例えば、中庸領域に属するプレーンではスクリーンドット核を規則的に並べ、他のプレーンでは不規則に分布させるとよい。
【００２２】
本発明を実施する際には、その３Ｄ中間調スクリーンがグリーンノイズ様パワースペクトラム、即ち約１５０〜２５０ｌｐｉの範囲内に中心周波数ピークがあるスペクトラムを呈するようにするとよい（ｌｐｉ：１インチ当たりライン数）。グリーンノイズ様パワースペクトラムは、必須とはいえないまでも、低解像度印刷機では有益である。また、その３Ｄ中間調スクリーンにおけるスクリーンドット核周波数がプレーン間で異なる形態で本発明を実施してもよい。
【００２３】
本発明を実施する際には、例えば基本色１色毎に１個の３Ｄ中間調スクリーンを生成する。それらの３Ｄ中間調スクリーンのスクリーンドット核周波数平均値をスクリーン毎に異なる値にすることは、偽像を抑える上で役に立つ。更に、それら３Ｄ中間調スクリーンのうち１個又は複数個をＦＭスクリーン、他の１個又は複数個をＡＭスクリーンにすることもできる。
【００２４】
本発明を実施する際には、例えば、リップド画素の濃度値及び座標値を多階調処理システムに入力する。そのシステムでは、少なくともそのリップド画素の濃度値に基づき３Ｄ中間調スクリーン内プレーンを選定し、少なくともそのリップド画素の座標値に基づきそのプレーン内でその座標値に相応する位置を選定し、その位置に割り振ってある印刷濃度値を出力する。
【００２５】
本発明を実施する際には、また、処理システムで３Ｄ中間調スクリーンを生成する際に少なくともまずタイルの形状、サイズ、角度及びスクリーンドット核周波数の定義を受け取り、それら形状、サイズ、角度及び周波数に見合うようまたスクリーンドット核分布がランダムになるようタイルを生成する。更に、生成したタイル内にランダム分布しているスクリーンドット核を、ボロノイ(Voronoi)アルゴリズム等本件技術分野で既知のアルゴリズムを用いて再配置し、スクリーンドット核の周波数分布のスペクトラムを、定義で与えられた周波数を中心とするスペクトラムにする。また、プレーン毎にスクリーンドットを成長させる処理のアルゴリズムは、そのスクリーンドットが付近にあるどのスクリーンドットとも同時又はほぼ同時に接触することとなるような速さで、各スクリーンドットが付近のスクリーンドットに向かい成長するアルゴリズムにする。次いで、生成したタイル及びそのプレーンに対してアベレージング（平均化）フィルタを適用し、更にそのタイルを等価な０°タイルに変換して敷き詰める。敷き詰め方は煉瓦状にしてもよいし、本件技術分野で既知の他のパターン例えばホラデイ(Holladay)敷き詰め構造にしてもよい。この敷き詰めによって、入力画像例えばディジタル連続階調データに適用可能な３Ｄ中間調スクリーンが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、別紙図面を参照しつつ且つ上記以外のものも含め、本発明の実施形態についてより詳細に説明する。下記詳細説明を別紙図面と併せ参照することで本発明をより好適に理解できよう。なお、別紙図面は本発明の思想を説明するための図面であるので、その寸法比が正しいとは限らない。
【００２７】
これから説明するのは、多階調印刷向け３Ｄ中間調スクリーンに関する本発明の諸実施形態である。このスクリーンは、ＥＰ、ＣＴＰ、ＤＩ、ダイ昇華、低解像度インクジェット等の諸方式低解像度印刷機では勿論、その他の種類の印刷機でも好適に使用できる性質のものである。例えば、どのスクリーン組成プレーン上でもスクリーンドットサイズがほぼ均一であるので、スクリーンドット癒合を管理下で進行させることができ、従来のＦＭスクリーンでは珍しくなかった虫様偽像の発生を抑えることができる。どのような印刷機を用いるかには関係がない。更に、どのスクリーン組成プレーン上でもスクリーンドットサイズが厳密には均一でないので転写安定性が高い。転写安定性の向上は低解像度印刷方式にとどまらず他の概ね全ての印刷方式で有益である。また、階調スケール上の淡白領域でスクリーンドットサイズを大きくすることで、転写安定性ひいては印刷画質を更に高めることができる。スクリーンドットを広く分散させればプレーン内スクリーンドットサイズ拡張の副作用を抑えることができるので、この安定性向上もやはり低解像度印刷方式を含む諸印刷方式で有益である。本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）には自明な通り、こうした３Ｄ中間調スクリーンはあらゆる多階調印刷プロセスで役に立つ。
【００２８】
図６に、本発明の実施に適する多階調中間調処理システム６００を示す。このシステム６００では、ＣＭＹＫディジタル連続階調データ１２４からリップド画素データ６０６を取り出し１画素ずつ多階調中間調処理部６０２に与えている。いわゆる当業者には自明な通り、こうしたシリアルデータ処理システムではなくパラレルデータ処理システムを採ることもできる。また、この例ではリップド画素データ６０６を処理部６０２に与えているが、いわゆる当業者には自明な通り、ラスタ化の済んだデータ１２４以外の画像データから画素データを取り込むようにしてもよい。なお、リップド画素データ６０６とは、各リップド画素の濃度値と、その画素の座標値（大抵はＸ及びＹ座標値）とを表すデータのことである。
【００２９】
多階調中間調処理部６０２は１個又は複数個のプロセッサを有している。それらのプロセッサは、与えられたリップド画素データ６０６に相応する印刷濃度値を呈するＲＴＰデータ６０８を生成するのに使用される。印刷濃度値とは多階調印刷機で生成されるドットの印刷濃度、即ちそのドットの濃さ、サイズ又はその組合せのことである。印刷濃度値を求める際、処理部６０２内プロセッサは、与えられたデータ６０６をキーにしてデータストレージシステム６０４内の３Ｄ中間調スクリーン６１０を参照する。参照されるスクリーン６１０は、本発明の実施形態に係る方法（後述）により生成されたものである。システム６０４は処理部６０２に可通信接続しておく。
【００３０】
データストレージシステム６０４は１個又は複数個のコンピュータ可読メモリから構成されている。このシステム６０４は、それぞれコンピュータ乃至デバイスを介して相互に可通信接続された複数個のコンピュータ可読メモリからなる分散型データストレージシステムとしても、或いは１台のコンピュータ乃至デバイスに組み込まれた１個又は複数個のコンピュータ可読メモリからなる非分散型データストレージシステムとしても、構成することができる。図ではシステム６０４が多階調中間調処理部６０２とは別体に描かれているが、いわゆる当業者には自明な通り、システム６０４の一部又は全体を処理部６０２に組み込むこともできる。
【００３１】
なお、コンピュータやプロセッサといった用語は、ここではデータの処理、管理、取扱又はその任意の組合せを実行可能なあらゆるデータ処理装置のことを指している。その構成要素の種類は問わない。電気部品、磁性部品、光学部品、生物由来部品、その任意の組合せ等、どのような部品を使用してもよい。
【００３２】
また、コンピュータ可読メモリとは、コンピュータ可読なあらゆるデータストレージ装置のことを指している。揮発性でも不揮発性でもよいし、また電気、磁気、光学等々のいずれでもよい。その例としては、フロッピー（商標）ディスク、ハードディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（商標）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を掲げうる。
【００３３】
更に、可通信接続とは、装置間（例えばコンピュータやプロセッサの間）、プログラム間又は装置・プログラム間でのデータ通信に使用されるあらゆる接続のことを指している。その形態は有線でも無線でもその組合せでもかまわない。また、同一のコンピュータやプロセッサに属する装置やプログラムを互いに可通信接続することも、別々のコンピュータ乃至プロセッサに属するもの同士を可通信接続することも、更にはコンピュータやプロセッサに属していないもの同士を可通信接続することもできる。
【００３４】
多階調中間調処理部６０２は、ＲＴＰデータを生成する際に少なくともリップド画素データ６０６を参照する。具体的には、処理部６０２又はそのプロセッサが、３Ｄ中間調スクリーン６１０を組成する複数枚のプレーンのなかから、所与のリップド画素の濃度値に応じたレベルのプレーンを選定し、その画素の座標値に応じた位置をそのプレーン内で選定することによって、その画素に相応する印刷濃度値を求める。即ち、ＲＴＰデータ６０８として出力すべき印刷ドット印刷濃度値を求める。
【００３５】
図７に、本発明に従い生成される３Ｄ中間調スクリーンの一例詳細構造６１０を示す。図示例のスクリーン６１０はＸ軸７０２、Ｙ軸７０４及びＺ軸７０６の三軸を有している。そのうちＸ軸７０２及びＹ軸７０４は、与えられるリップド画素データ６０６の座標値に係る軸である。Ｚ軸７０６は同データ６０６の濃度値に係る軸（階調スケール）であり、スクリーン６１０を組成する複数枚のプレーンに一通りずつ付番されている０、１、…、３２、３３、３４、…等々のレベル値は、そのプレーンに割り振られたリップド画素濃度値を表している。なお、いわゆる当業者には自明な通り、１枚のスクリーン組成プレーンに対しリップド画素濃度値を複数通り割り当ててもよい。
【００３６】
図８に示すように、各プレーンは印刷ドットのマップ（二次元分布）である。この図はレベル３２プレーンの一例であり、その上に記されている数字は印刷ドットの印刷濃度値を表している。更に、リップド画素濃度＝０（即ち濃度なし）に係るレベル０プレーンを除き、どのプレーンにも複数個のスクリーンドットがあり、図７ではそのうち何個かの断面に参照符号７０８を付してある。意味合いからすれば、印刷濃度＝０を呈するスクリーンドット７３０がレベル０プレーン上にあると見なすことも可能だが、ここでは説明の簡明化のため濃度＝非０の印刷ドットのみがスクリーンドット（の構成部分）になりうるものとしているので、スクリーンドットでカバーされるのは、印刷ドットのうち多階調印刷機で印刷されるもの又はその集まりである。例えば、レベル１プレーン内スクリーンドット７１０は濃度値＝３の印刷ドットを１個カバーしているので、スクリーンドット７１０に属する座標値を有するリップド画素の濃度値が１なら、その画素はＲＴＰデータ６０８上では濃度値＝３の印刷ドットとして表され、多階調印刷機はその印刷ドットを相応の小ささ又は薄さで印刷する。
【００３７】
また、中間調スクリーン６１０におけるスクリーンドットサイズはＺ軸７０６に沿って且つプレーン毎に徐々に大きくなっていく（成長）。例えば図中に参照符号７１４で示したのは、レベル３５プレーン内で印刷ドットを２個しかカバーしていない小断面のスクリーンドット７１６が、レベル６４プレーン内では印刷ドットを５個もカバーする断面のあるスクリーンドット７１８になる、という成長である。図示していないが、階調スケール上で淡白領域に即するスクリーンドット７０８に高めの印刷濃度値を割り振ることにより、低解像度印刷機におけるインクやトナーの転写安定性を高めることができる。加えて、スクリーンドット７０８は、Ｚ軸７０６に沿ってサイズ的に成長させるにとどまらず、参照符号７２４で示すように、Ｚ軸７０６に沿ってその濃度を高めることもできる。
【００３８】
更に、個々のスクリーンドットには核７２０がある。核７２０とは、そのドットでカバーされる印刷ドットのうちどのプレーンでも同じ又はほぼ同じ位置にあるものであり、実数空間ではスクリーンドットの仮想中心、また（中間調スクリーン６１０上で定義される）整数空間（離散空間）ではその仮想中心が属する印刷ドット、という形態を採る。例えば、図中のスクリーンドット７１８の仮想中心は、印刷ドット７５０・印刷ドット７５２間、但し幾分印刷ドット７５０の中心寄りの位置にある。スクリーンドット離散化処理、即ち実数空間から整数空間への変換を伴う後述の処理の後は、スクリーンドット７１８の仮想中心が内在している方の印刷ドット７５０がスクリーンドット７１８の核７２０と見なされ、その位置が整数値で表される。
【００３９】
Ｚ軸７０６に沿って成長する際、スクリーンドットはその周辺領域７２２を順次拡げていく。周辺領域７２２とは、図８に示した通り、スクリーンドット核７２０と踵を接し又はこれを囲む領域のことである。
【００４０】
図８に示したのは、中間調スクリーン６１０を組成するプレーンのうちレベル３２のプレーンである。この図の冒頭行８０２に示した印刷ドット濃度値と同じ数値が図７中のレベル３２に列記されていることからわかる通り、この図は図７に示したレベル３２プレーンの二次元的拡がりを示したものである。図示例から読み取れるように、個別のプレーン上ではどのプレーンでもスクリーンドットサイズがほぼ均一であるので、Ｚ軸沿い成長に伴うスクリーンドット癒合を管理下で開始させることができ、従来のＦＭスクリーンでは珍しくなかった虫様偽像の発生を抑えることができる。但し、これも同図に示した通り、全てのスクリーンドットが全く同サイズというわけではなく、スクリーンドット間には僅かながらサイズの相違がある。即ち、スクリーンドット７０８の形状に僅かな不規則性を持たせてあるので、その分、トナーやインク特に低解像度印刷機用のそれの転写安定性が高まる。とりわけ、スクリーンドットサイズに僅かな不規則性即ち変化を持たせることは階調スケール上の淡白領域即ちスクリーンドットが小さい領域にて格別に有益であり、小さなサイズのスクリーンドットにうまく反応しない低解像度印刷機等においてもトナーやインクの転写安定性を高めることができる。この段落で述べた仕組みの組込方については、後に図９を参照してより詳細に説明する。
【００４１】
また、図７及び図８におけるスクリーンドット配置は、その核７２０の配置から読み取れるように確率的（不規則）であるが、これとは異なる形態で本発明を実施することもできる。例えば、３Ｄ中間調スクリーン６１０又はその一部でＡＭスクリーンのように規則的に並べることもできる。例えば図１２に示す例では、同一スクリーン内で部位毎に少なくともスクリーンドット核配置パターンが違っている。具体的には、中庸領域１２０８に属するプレーン１２０４はＡＭスクリーンと同じくスクリーンドット核配置パターンが規則的なプレーンとし、他の領域に属するプレーン１２０２及び１２０６はＦＭスクリーンと同じくスクリーンドット核配置パターンが不規則なプレーンとしている。このような配置にする利点は、階調スケール上の淡白(toe)領域におけるスクリーンドット配置パターンが不規則パターンであるのでドットが小さいにもかかわらずトナーやインクがうまく被着すること、濃厚(shadow)領域におけるスクリーンドット配置パターンが不規則パターンであるので虫様偽像が発生しにくいこと、並びにトナー／インク被着や虫様偽像が問題にならない中庸(midtone)領域におけるスクリーンドット配置パターンが規則的パターンであるので不規則配置時に比べ良好な印刷結果が得られること、にある。なお、図１２に示した例はＦＭ−ＡＭ−ＦＭの順で並び方が入れ替わっているが、いわゆる当業者には自明な通り不規則配置と規則的配置の入れ替わり方を別の入れ替わり方にすることもできる。そのようにした構成も本発明の技術的範囲内に包含される。
【００４２】
更に、これは必須ではないが、本発明を実施する際には、中間調スクリーン６１０が約１５０〜２５０ｌｐｉの間でグリーンノイズ様パワースペクトラムを呈するようスクリーンドット核７２０を配置するとよい。グリーンノイズ様パワースペクトラムは低解像度印刷機で有益である。
【００４３】
また、図７に示した例ではどのプレーンでもスクリーンドット核７２０の個数に違いがないが、本発明はプレーンセット間で核７２０の個数を異にする形態でも実施することができる。例えば、レベル０〜３５のプレーンにはそれぞれＸ個の核７２０を設け、レベル３６〜２５５のプレーンにはそれぞれＸ＋Ｙ個の核７２０を設ける、といった具合である。このようにすることで、いわゆる当業者には自明な通り、３Ｄ中間調スクリーン６１０におけるスクリーンドット核周波数を、そのスクリーン６１０の階調領域に応じて別の値にすることができる。例えば、図１２に示したＦＭスクリーン様プレーン１２０２のセットでは、何枚かのプレーンでスクリーンドット核周波数をｆ１、他の何枚かのプレーンでｆ２（但しｆ１＞ｆ２又はｆ２＞ｆ１）としている。また、ＡＭスクリーン様プレーン１２０４のセットでは更に異なるスクリーンドット核周波数ｆ３にし、そしてＦＭスクリーン様プレーン１２０６のセットではまた異なるスクリーンドット核周波数ｆ４にしている。ＦＭ領域（１２０２）とＡＭ領域（１２０４）の変わり目ＦＴ１では、その変わり目ＦＴ１を挟むプレーン間でスクリーンドット核周波数を等しくし且つ核７２０の配置を（ほぼ）同じ配置にしている。同じくＡＭ領域（１２０４）とＦＭ領域（１２０６）の変わり目ＦＴ２でも、その変わり目ＦＴ１を挟むプレーン間でスクリーンドット核周波数を等しくし且つ核７２０の配置を（ほぼ）同じ配置にしている。そうした配置の得方については後に図９を参照してより詳細に説明するが、このように核７２０の周波数や配置を変わり目を挟み同一又はほぼ同一にすることによって、不規則スクリーンドット核配置・規則的スクリーンドット配置間のテキスチャ遷移がスムーズになる。
【００４４】
更に、図７及び図８に示した中間調スクリーン６１０のプレーンはいずれも矩形であるが、いわゆる当業者には自明な通り、３Ｄ構造を保てる限りスクリーン６１０は他のどのような形状にしてもよい。
【００４５】
また、図７及び図８並びに対応する説明中では、主としてスクリーンドットを中間調スクリーン６１０内で成長させているが、スクリーンドットではなくホールを成長させる形態で本発明を実施することもできる。ホールは本質的にはスクリーンドットの裏返しで、その印刷濃度が最高でない印刷ドット又はその集まりをカバーしている。ホールを成長させる実施形態はスクリーンドットを成長させる実施形態と大差なく、後述する同じ中間調スクリーン生成方法にて生成することができる。成長させるのがスクリーンドットではなくホールだという違いがあるだけである。
【００４６】
図１４に、ホールを成長させる実施形態に係る中間調スクリーンの一例１４０２を示す。リップド画素最高濃度値＝２５５に対応するレベル２５５プレーンを除き、このスクリーン１４０２を組成するどのプレーンも複数個のホールを有している。この図では、幾つかのホールの断面に参照符号１４０４が付されている。意味合いからすれば、レベル２５５プレーン上に濃度＝最高値のホール１４０６があると見なすことも可能だが、説明の簡明化のためここでは濃度＝非最大値の印刷ドットだけをホール（の構成部分）として扱っているので、ホールでカバーされるのは、多階調印刷機で印刷したとき最高濃度より低い濃度で印刷される印刷ドットや印刷されない印刷ドットだけである。例えばレベル２２７プレーン内ホール１４０８は、８ビット多階調印刷機における最高印刷濃度＝２５５より低印刷濃度である濃度＝２５３の印刷ドットに相当する位置や濃度＝２３８の印刷ドットをカバーしている。
【００４７】
中間調スクリーン１４０２におけるホールサイズは、Ｚ軸１４１０に沿って階調スケール上の淡白領域に近づくにつれまたプレーン毎に徐々に大きくなっていく（成長）。例えば図中に参照符号１４１２で示したのは、レベル２２４プレーン内では印刷ドットを２個しかカバーできない小断面のホール１４１４が、レベル１２８プレーン内では４個の印刷ドットをカバーできる断面のホールになる、という成長である。ホールは、Ｚ軸１４１０に沿って階調スケール上の淡白領域に近づくにつれサイズ的に成長させるにとどまらず、図中参照符号１４１６で示すように、Ｚ軸１４１０に沿って同方向にその濃度を低めることができる。本発明をこの形態で実施する際には、その中庸領域でホールサイズをスクリーンドットサイズとバランスさせるとよい。
【００４８】
中間調スクリーン１４０２内の各ホールはどのプレーンでも同一又はほぼ同一の位置を占める核（図１４中の濃陰影付き矩形例えば１４１８）を有している。核は、実数空間ではホールの仮想中心という形態を採り、また（中間調スクリーン１４０２上で定義された）整数空間（離散空間）ではその仮想中心が内在する印刷ドットという形態を採る。例えば、図中のホール１４１４の仮想中心の位置は、濃度値＝１４８の印刷ドットと濃度値＝１７２の印刷ドットの間、但し幾分前者の中心寄りにある。スクリーンドット離散化処理、即ち後述の通り実数空間から整数空間への変換を伴う処理の後は、仮想中心が内在する方の印刷ドットが、そのホールの核と見なされる。
【００４９】
Ｚ軸１４１０に沿って階調スケール上の淡白領域に近づきつつ成長する際、ホールの周辺領域（図１４中の淡陰影付き矩形例えば１４２０）は徐々に拡がっていく。周辺領域とは、ホールの核と踵を接し又はこれを囲む領域のことである。
【００５０】
更に、本発明は、階調スケールに沿ってスクリーンドットとホールが円滑に混ざり合い、その中庸領域ではスクリーンドットが出現し、濃厚領域から中庸領域にかけてはホールが出現する形態で、実施することもできる。スクリーンドット及びホールは、図１５に示すように中庸領域、即ち階調スケール上で約４５〜５５％の領域でバランスするよう成長させるとよい。両者の混合率は、例えばある直線又は曲線を描くようプレーン毎に変化させるとよい。この形態によれば、階調スケールに沿ったスクリーンドットからホールへの遷移が滑らかになり、望ましい画像が得られる。
【００５１】
このように、中間調スクリーン内ホール成長は、その濃度値を表す数値が反転しているだけで、本質的にはスクリーンドット成長と同じように進む。そこで、以下の説明及び本願特許請求の範囲では、「スクリーンドット」又はその成長という表現を、ホール又はその成長をも包含する包括的な意味で使用するので、ご留意頂きたい。即ち、以下の説明や特許請求の範囲では、「スクリーンドット」又はその成長という表現を、非０濃度印刷ドットを表すオブジェクト又はその成長を指す意味でも、非最高濃度印刷ドットを表すオブジェクト又はその成長を指す意味でも使用する。
【００５２】
図９に、本発明の一実施形態に係る３Ｄ中間調スクリーン生成方法９００を示す。図示例では、まずユーザがタイルの形状、サイズ及び角度θ並びにスクリーンドット核の周波数ｆを定義し、ステップ９０２にてその定義を受け入れる。タイルとは中間調スクリーン組成プレーン内に敷き詰められる図形のことをいう。タイルの形状は例えば正方形、長方形、八角形等のなかから指定し、サイズは印刷ドット数で表した二辺の長さによって指定し、角度θとしてはそのタイルに対する回転所要角度を指定する。周波数ｆとは、中間調スクリーン組成プレーンそれぞれにおけるスクリーンドット個数のことである。後に詳述する通り、スクリーンドット個数をプレーン間で同一の個数にする必要はないが、導入説明を容易にするためひとまずスクリーンドット個数ひいては周波数ｆが一定であるものと仮定する。
【００５３】
ステップ９０２では多階調中間調処理部６０２がタイル生成処理を実行する。即ち、定義されている形状、サイズ、角度θ及び周波数ｆに見合ったタイルＡを生成する。そのタイルＡではスクリーンドット核がランダムな周波数分布Ｂを呈する。但し、後に詳述する通り、ここでスクリーンドット核分布を不規則にする必要はないし、処理部６０２で生成するのに代えてユーザその他の情報源で分布を定義するようにしてもよい。ステップ９０４では、周波数分布Ｂを有するタイルＡを用いドット中心調整処理及び境界越し作用(border effect)排斥処理を実行する。処理部６０２は、ステップ９０４の処理をボロノイアルゴリズム等本件技術分野で既知のアルゴリズムを使用して実行し、それによってスクリーンドット核の位置を調整（再配置）することで、周波数ｆを中心又はほぼ中心とするスペクトラムを有する周波数分布Ｄを発生させる。即ち、周波数ｆ又はその近傍にピーク値が現れ、その裾が所定範囲内例えば約１０ｌｐｉの範囲内に収まる周波数分布Ｄを発生させる。
【００５４】
ステップ９０４で使用するアルゴリズムがボロノイアルゴリズムなら、このドット中心調整に当たって、大まかにはまずタイルＡ内のあらゆる最近接スクリーントッド核間を仕切るよう一群の三角形をタイルＡ内に描画した上で、その三角形内にあるスクリーンドット核の位置をその三角形の中心へと移動させる（図中の９０４ａ）。ステップ９０４における境界越し作用排斥は、スクリーンドット核間のタイル境界越し距離、即ちタイルＡを敷き詰めたときに隣り合うこととなるもの同士の間隔を考慮に入れて実行する（図中の９０４Ｂ）。このような処理をステップ９０４で実行すれば、スクリーンドット核配置が調整され周波数分布ＤになったタイルＣが得られる。
【００５５】
なお、ステップ９０２及び９０４における処理は実数ベースの処理であるので、タイルＣ内スクリーンドット核位置は実数の仮想中心位置で表されている。後にスクリーンドットに対して実行する離散化処理（ステップ９０８）で印刷濃度値に発生する打ち切り誤差を抑えるには、スクリーンドット核配置特に階調スケール上で淡白領域に属するものの配置を、最寄りの整数値位置にシフトさせておくとよい。
【００５６】
ステップ９０６では、系統的(theoretical)ドット成長アルゴリズムを用い、周波数分布Ｄを有するタイルＣに基づき且つスクリーンドット毎に、スクリーンドット成長ベクトルを生成する。例えば、各スクリーンドットがその付近のスクリーンドットの核に向かって成長するよう、またそのスクリーンドットがその付近の隣接スクリーンドット全てに対し同時に（即ち同一プレーン内で）又はほぼ同時に接触するような速さでその成長が進むよう、三角法を用いスクリーンドット成長ベクトルを生成する。これは、言い換えれば、隣接スクリーンドットのうち近い場所にあるものに向かってはゆっくりと、また遠い場所にあるものに向かっては速やかにスクリーンドットを成長させることで、近いスクリーンドットに対しても遠いスクリーンドットに対しても同時又はほぼ同時にスクリーンドットを接触させる、ということである。別の言い方をすると、これは、レベル０プレーンからレベル２５５プレーンまで成長していく間に、そのスクリーンドットを、近いスクリーンドットにも遠いスクリーンドットにも、例えばレベル２０４プレーンで或いはレベル２０１〜２０７の範囲内のプレーンで接触させる、ということである。
【００５７】
例えば、ある方向のスクリーンドットに向かいベクトルＶで、それとは別の方向にある２倍遠いスクリーンドットに向かいベクトル２Ｖで、というように各スクリーンドットを成長させる（図中の９０６ａ）。いわゆる当業者にとり自明な通り、他にも使用可能なドット成長アルゴリズムはあれど、全てのスクリーンドットが同時又はほぼ同時に癒合するので虫様偽像が減る点で、このドット成長アルゴリズムに一利がある。ステップ９０６は、このように、それぞれスクリーンドットのサイズを成長させる方向とその速さを指示する成長ベクトルをスクリーンドット毎に一組ずつステップである。タイルＣには何も手を加えない。また、これは本発明にとり必須ではないが、スクリーンドット成長速度がプレーン間で違わないよう成長ベクトルを生成するとよい。
【００５８】
図１０に図９の続きを示す。図１０中のステップ９０８では、ステップ９０６で得られた情報を用い、本発明の一実施形態に係る３Ｄ中間調スクリーンを組成する複数枚のプレーンを生成する。即ち、図７中のＺ軸７０６に沿った順序に従い且つ成長ベクトルにより指定されている速さで、プレーン毎にスクリーンドット核７２０のサイズを成長させていき、同時にその濃度を高めていく。例えば使用する印刷機が８ビット多階調印刷機なら、レベル２５５プレーンに達したときにそのサイズが最大限に拡がり濃度が最高になるよう、各スクリーンドットを成長及び濃度上昇させる。レベル２５５プレーンまでにサイズをＸ増やせと指示する成長ベクトルに従いスクリーンドットを直線的に成長させるのであれば、レベル１２８プレーンまでにそのスクリーンドットのサイズを少なくともＸ／２増やすようにする。
【００５９】
スクリーンドットを全プレーンに亘り実数空間で成長させたら、ステップ９０８にてそれらのプレーンを高解像度離散化する。個々の高解像度スクリーンドット例えば１００２の階調値が８ビット、或いは１６ビットといった多ビットで表現されるように離散化するとよいが、このステップにおける量子化ビット数を多階調印刷機階調ビット数に一致させる必要はない。また、例えば約５０００ｄｐｉ超の解像度で各プレーンを離散化する、というように、ステップ９０８における離散化解像度は印刷解像度相当値より高い方がよいが、これは必須ではない。
【００６０】
高解像度離散化を行うのは、スクリーン生成のこの段階でデータロスができるだけ生じないようにするためである。高解像度離散化後のプレーンは、図１０の例では、印刷濃度＝最大値（８ビットドットなら２５５）のスクリーンドット群１００４、印刷濃度＝非０非最大値の周辺領域スクリーンドット群１００６、並びにスクリーンドットに該当しない印刷濃度＝０値のドット群１００８で埋まる（スクリーンドットに代わりホールを使用する場合は、印刷濃度＝０のホール群、印刷濃度＝非０非最大値の周辺領域ホール群、並びにホールに該当しない印刷濃度＝最大値のドット群で埋まる）。こうしてステップ９０８で得られるのは、図７に示したものと同じく３Ｄ的だがより高解像度のスクリーンＧである。
【００６１】
ステップ９１０では、その３Ｄ高解像度スクリーンＧを例えば大型ガウシアンフィルタに通して平均化する。大型フィルタで平均化を行うことで、好ましいことに、従来のＦＭスクリーンで見られた虫様偽像の発生を抑えることができる。平均化に使用する大型フィルタのサイズは例えば１１×１１サイズとする。但し、いわゆる当業者には自明な通り、フィルタを大型にしなければならないわけではない。他のサイズのフィルタも使用することができる。
【００６２】
平均化が済んだら、必要に応じ、印刷機の解像度に合うようスクリーンＧの解像度を落とす。例えば、高解像度画素の集まり１０１０を１個の印刷ドット１０１２にまとめる。このとき、印刷ドット１０１２の階調値は、集まり１０１０を構成する例えば９個の高解像度画素の印刷濃度値の平均値例えば１５２になる。印刷ドット１０１２は、その印刷機で印刷できる最小の印刷単位である。
【００６３】
ステップ９１２では、ステップ９１０にて最適化したスクリーンをタイル形状に応じ等価な０°タイルに変換して敷き詰め、取り込んだディジタル連続階調ＣＭＹＫ画像に対して適用できる状態にする。即ち、ステップ９１２では、図７に示した中間調スクリーンに類する中間調スクリーン１０１４を生成する。なお、中間調処理対象として取り込まれるディジタル連続階調ＣＭＹＫ画像のサイズと、タイルのサイズとが一致している場合は、ステップ９１２におけるタイル敷き詰めは実行する必要がない。
【００６４】
ステップ９１４では、まずその中間調スクリーン１０１４を用いて画像を印刷し、その後濃度計を用いて印刷濃度値を校正する。即ち、高解像度スクリーンＧを印刷機解像度スクリーンＨに変換する際ステップ９１０で求めた値に従い印刷濃度値を校正する。図示例の場合、例えば濃度＝１５２で印刷すべき印刷ドット１０１２が相応の被覆率＝１５２／２５５＝５９．６％で実際に印刷されたか否かを濃度計で調べ、“否”であった場合は、印刷ドットが所期の被覆率又はそれに代わる適切な被覆率で実際に印刷されることとなるよう印刷濃度値を校正する必要がある。
【００６５】
なお、上掲の説明では、高解像度スクリーンドット例えば１００２を生成する際濃度を整数値に変換しているが、データロスを避けるなら、実数濃度値のまま処理を進めればよい。例えば、８ビットディジタル値なら１４１で表されるスクリーンドットの濃度値が０．５５２９４１１…と表されるよう、スクリーンＧを生成することにより、実数値から整数値への変換に伴うデータロスを避けることができる。最終的には整数値に変換する必要があるが、それはステップ９１０における印刷機解像度への変換まで、即ちアベレージングフィルタ等の適用後まで、遅らせることができる。
【００６６】
また、本発明は、例えば図７に示したものと違いスクリーンドット核の周波数、配置又はその双方が一部で実質的に異なるように３Ｄ中間調スクリーンを生成する形態でも、実施することができる。図７に示した例でいえば、中間調スクリーン６１０の一部例えば最初の何枚かのプレーンにおけるスクリーンドット核７２０をある周波数ｆ１とし、それに続く何枚かのプレーンにおけるスクリーンドット核７２０を別の周波数ｆ２とする、といった形態や、スクリーンドット核７２０の配置がスクリーン冒頭の何枚かのプレーン間で（ほぼ）同一、その次の何枚かのプレーン間でも同一だが、当該冒頭の何枚かと当該その次の何枚かの間では異なる、といった形態である。
【００６７】
図１１に、本発明の他の実施形態に係る中間調スクリーン生成方法、特にそのスクリーンドット核の周波数又は配置に変化を付けたものの生成方法を示す。図中の諸ステップのうち何個かは、図９及び図１０を参照して説明済みのものと同様の処理に係るステップである。これに対し、ステップ１１０４は図９及び図１０にないステップである。即ち、図１１では、大まかには図９及び図１０に示した処理を実行した上でステップ１１０４を実行する。具体的には、定義に従いタイルを初期生成するステップ９０２、スクリーンドット核配置を最適化するステップ９０４、並びにスクリーンドット成長ベクトルを生成するステップ９０６を実行してからステップ１１０４に移る。なお、ステップ９０４における最適化は必要時のみ行えばよい。例えば後述のステップ１１０２によってスクリーンドット核配置がもたらされているときには、スクリーンドット核配置が既に最適になっていることがある。
【００６８】
ステップ１１０４では、中間調スクリーン組成プレーンのうち、互いに隣り合っていてそのスクリーンドット核配置やスクリーンドット核周波数に全く又はほとんど違いのない一組のプレーンを、図１０中のステップ９０８に関して説明したものと同様の手法で生成する。例えば、そのスクリーンドット核配置に全く又はほとんど違いがなく、スクリーンドットの個数にも違いがない複数枚のプレーンからなる第１セット１１０８を、ステップ１１０４で生成する。また、互いに隣り合っていてそのスクリーンドット（核）の周波数、配置又はその双方が第１セット１１０８とは異なる複数枚のプレーンをその中間調スクリーン内に設ける場合、今度はそれら二組目のプレーンを対象にステップ９０２〜１１０４を繰り返して第２セット１１１０を生成する。その際には、ステップ１１０２にて、当該二組目のプレーンにおけるタイルの形状、サイズ、角度θ及びスクリーンドット核周波数を設定する。更に、ステップ１１０２にて当該二組目のプレーンにおけるスクリーンドット核配置も設定してステップ９０２に引き渡すようにすれば、ステップ９０２にてスクリーンドット核配置をランダム発生させる必要もない。例えば、生成する中間調スクリーン内にそのスクリーンドット配置がＡＭスクリーン類似の規則的パターンを採る一群のプレーンを設けたい場合は、その配置に従い決めたスクリーンドットの位置をステップ９０２に引き渡せばよいので、スクリーンドット毎にその位置を新規ランダム生成する必要がない。このように、スクリーンドット配置はステップ１１０２で設定することもステップ９０２で生成することも可能であるが、いずれにしても、ステップ９０２では初期タイルを生成し、ステップ９０４ではそのスクリーンドットに対して中心調整処理を施し、ステップ９０６ではその最適化されたスクリーンドットそれぞれの成長ベクトルを生成し、そしてステップ１１０４では当該二組目のプレーン即ち第２セット１１１０を生成する。こうしたステップ９０２、９０４、９０６、１１０４及び１１０２の繰り返しで各セットのプレーンを生成したら、ステップ１１０６にてそれらのプレーンをマージして単一のスクリーンを生成し、更に、図９及び図１０を参照して説明したステップ９１２にて中間調スクリーンを仕上げる。
【００６９】
なお、ステップ１１０４では、中間調スクリーン組成プレーンのセットを、そのスクリーンドットサイズがそのプレーンに対応するリップド画素濃度値相当値になるようスクリーンドット成長ベクトルに基づき生成する。例えば、その濃度値が１２８〜２５５の範囲内にあるプレーンのセットをステップ１１０４にて生成する場合、セット内プレーンのうちステップ１１０４で最初に生成されるレベル１２８プレーンは、そのスクリーンドットサイズが濃度＝１２８のリップド画素に相応しいサイズになるよう生成する。言い換えれば、セット内プレーンのうちステップ１１０４で最初に生成されるプレーンは、その成長ベクトルに従いスクリーンドットサイズが最大成長サイズの５０％まで成長済のプレーンになるよう生成する。こうした処理を実行することによって、そのセットのプレーンに対し、その次のセットのプレーン即ち対応リップド画素濃度値が１２７以下のプレーンを、シームレスにマージすることが可能になる。
【００７０】
そして、ここまでの説明は、本発明の種々の実施形態に係る３Ｄ中間調スクリーンの構造及びその生成方法、特に基本色１色分についての説明であった。図１３に、本発明の一実施形態に係る中間調スクリーンを複数個、その周波数を変えて生成した例を示す。この図に示すように、本発明の一実施形態に係る方法に従い３Ｄ中間調スクリーンを生成する際には、複数ある基本色毎にその周波数を違えつつ、複数基本色分の中間調スクリーンを生成する。より具体的には、併用される他色用３Ｄ中間調スクリーンに対し例えば少なくとも１０ｌｐｉ、好ましくは２０ｌｐｉ超の周波数差を呈するよう、各基本色用の３Ｄ中間調スクリーンを生成することで３Ｄ中間調スクリーンセットを生成する。例えばシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの四基本色それぞれについて１個ずつスクリーンを生成する場合なら、どの二色間にも１０ｌｐｉ以上、好ましくは２０ｌｐｉ以上の周波数差が生じるようにする。このような構成にすると、スクリーンドット核の合計分布即ち複数の基本色を合わせた分布が均等になるので都合がよい。即ち、スクリーンドット核間の不均等相互作用による偽像発生を抑えることができる。
【００７１】
なお、以上実施形態を示したのはあくまで本発明の説明のためである。いわゆる当業者ならば、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に適宜変形を施して実施することができよう。例えば、本願明細書では３Ｄ中間調スクリーンの構造について事細かに記述したが、その構造を表すデータがどのような形態を採るのか、またどのようなコンピュータ可読メモリ上に保持されるのか、といった事項については、本願ではさほど説明していない。これは、その構造をプロセッサ可読データで表現するのに使用できる種々の手法乃至形態が、いわゆる当業者にとり自明なことによる。更に、ここまで８ビット印刷機を主たる例にして本発明を説明したが、いわゆる当業者には自明な通り、本発明はどのようなビット数で印刷を行う多階調印刷機にも適用できる。従って、そうした類の変形はいずれも、別紙特許請求の範囲で定義される技術的範囲又はその均等範囲内に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】従来の画像処理、中間調及び印刷処理を示す図である。
【図２】従来の二階調印刷処理を示す図である。
【図３】従来の多階調印刷処理を示す図である。
【図４】ディジタル連続階調データ及びそれを多階調中間調処理したデータそれぞれのヒストグラムを示す図である。
【図５Ａ】従来の中間調処理を示す図である。
【図５Ｂ】従来のＡＭ，ＦＭ各中間調スクリーンを示す図である。
【図６】本発明の実施に適する多階調中間調処理システムを示す図である。
【図７】本発明に従い生成される多階調中間調スクリーンの一例を示す図である。
【図８】図７に示した多階調中間調スクリーンを組成するプレーンのうち１枚を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る多階調中間調スクリーン生成方法の一部分を示す図である。
【図１０】その方法の残りの部分を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る多階調中間調スクリーン生成方法を示す図である。
【図１２】本発明に従い生成される多階調中間調スクリーンの他の例を示す図である。
【図１３】本発明に従い生成される多階調中間調スクリーンセットの周波数スペクトラムの例を示す図である。
【図１４】本発明に従い生成される多階調中間調スクリーン、特にホール成長によるものの例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態におけるスクリーンドットとホールの混用手法を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
０〜２５５  プレーン又は画素のレベル、１０２，１０４，１０６  画像源、１０８，１１０，１１２  画像入力装置、１１４  データファイル、１１６，１１８，１２０  印刷機、１２２  ＲＩＰ、１２４，５０５  ディジタル連続階調データ、１２６  リップド画素、１２８  多階調中間調データ、１３０，１３２，１４０，１４８  中間調処理、１３４，１４２，１５０，５０４，６０８  ＲＴＰデータ、１５２，５０３  印刷ドット、１４１  パターン、１４６  中間調セル、２０１〜２０７  ドット接触発生プレーン、５０１，６１０，１０１４  中間調スクリーン、５０２，７０８，７１０，７１６，７１８，７３０  スクリーンドット、５０７  変換、５１０  ＡＭスクリーン、５１１  ＦＭスクリーン、６００  多階調中間調処理システム、６０２  多階調中間調処理部、６０４  データストレージシステム、６０６  リップド画素データ、７０２  Ｘ軸、７０４  Ｙ軸、７０６  Ｚ軸、７１４，９０６ａ  成長、７２０  スクリーンドット核、７２２  周辺領域、７２４  濃度上昇、７５０，７５２，１０１２  印刷ドット、８０２  行、９００  方法、９０２，９０４，９０６，９０８，９１０，９１２，９１４，１１０２，１１０４，１１０６  ステップ、９０４ａ  ドット中心調整、９０４Ｂ  境界越し作用排斥、１００２  高解像度スクリーンドット、１００４  スクリーンドット群、１０１０  高解像度画素の集まり、１１０８，１１１０  セット、１２０２，１２０６  ＦＭスクリーン様プレーン、１２０４  ＡＭスクリーン様プレーン、１２０８  中庸領域、Ａ，Ｃ  タイル、Ｂ，Ｄ  周波数分布、ｆ，ｆ１〜ｆ４  周波数、Ｇ  高解像度スクリーン、Ｈ  印刷機解像度スクリーン、Ｖ，２Ｖ  成長ベクトル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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