(57)【要約】  本発明は、デジタルハーフトーンをカラー化するための改良された方法に関する。この方法は、色を量子化しかつ再配置するために入力色密度及び出力ハーフトーン輝度の両方を使用し、それによってデジタル記憶容量及び送信能力を効率化させる。さらに、この方法及びシステムは、入力イメージ内で本質的な色及び輝度との間の相乗効果をタップするために用いることもできる。これにより出力輝度ハーフトーンにおける色に対する利用可能なスペースを入力色情報のすべての割り当てに必要な程度を超えないようにすることを可能にする。入力カラーイメージは、入力されたグレイスケール情報から入力された色情報を分離することでデジタル的に再現される。このグレイスケール又は４チャンネル入力イメージの輝度チャンネルから派生したデジタルハーフトーンは、本発明の方法によってカラー化され、残った３つのアディティヴ又はサブトラクディヴな原色カラーチャンネルを処理する。このハーフトーンの２つの出力カラーはブラック及び透明として指定される。前記３つのカラーチャンネルは、結合され、量子化されかつ局所化された出力ビットマップセグメントに割り当てられる。各セグメントは３ビットで記述され、それぞれが原色を成す。各セグメントの３ビット記述子は、デジタルハーフトーンの対応するマルチピクセルのセルに含まれるすべての透明なピクセルに割り当てられる。その結果、出力ファイルサイズが減少し、その一方でカラープレースメントの相対的な精度が維持される。元のハーフトーンファイルとカラー化されたファイルの両方は、その後で、記憶されてもよく、また送信されてもよい。その後でそれらのファイルはコンピュータモニタによって表示するために結合される。【選択図】  図１Ｅ
2009527947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクセルから構成されたデジタルイメージをカラー化する方法であって、
デジタルイメージを表すデジタルデータ値を受信するステップを有しており、各ピクセルは複数のデジタルデータ値によって表されるようになっており、前記デジタルイメージに対する前記デジタルデータ値は入力色密度を有しており、
さらに、前記デジタルイメージに対する出力ハーフトーン輝度を判定するステップと、
前記入力色密度と前記出力ハーフトーン輝度に基づいて、各ピクセルに対して新たな色データを決めるステップと、を有することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記各ピクセルに対する前記複数のデジタルデータ値は、３つの色値と１つの輝度値を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デジタルイメージに対する前記新たな色データは、当該デジタルイメージに対する元のデジタルデータよりも小さなサイズを有している請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記出力ハーフトーン輝度は、各ピクセルに対して１ビットの値を有している請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記各ピクセルに対する前記1ビットの値は、２つの値のうちの１つの値によって表せられる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記２つの値は、透明及びブラックである請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記各ピクセルに対して新たな色データを決めるステップは、前記デジタルイメージの領域を選択するステップと、前記領域内で各色に対するデジタルデータを加算し、当該色に対する加算値を生成するステップと、各色に対する前記加算値に基づいて、前記領域内における透明に該当する各ハーフトーン値に対する新たな色値を決めるステップとを含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
さらに、サブ領域加算値を作り出すサブ領域内で各色に対するデジタルデータを加算するステップを含み、前記サブ領域加算値及び前記加算値は、前記新たな色値を決めるために用いられる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
各ピクセルが輝度値と少なくとも２つの色値とを有する複数のピクセルから構成されたデジタルイメージをカラー化する方法であって、
前記方法は、
各ピクセルがブラックかブラック以外の色のいずれかであって、前記輝度値に基づいて前記デジタルイメージのハーフトーン表示を決めるステップと、
前記デジタルイメージを複数の領域に分割するステップと、
前記複数の領域の各領域の色密度に基づいて、前記ブラック以外の色のピクセルの色値を決めるステップと、を有することを特徴とする前記方法。
【請求項１０】
前記複数の領域の前記出力輝度値及び色密度は、前記元の入力領域の元の輝度値及び色値のデータサイズよりも小さなデータサイズを有している請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記領域の前記輝度値及び前記色値が当該領域の出力色密度を決める請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記領域の前記出力色密度は、当該領域内においてすべてのブラック以外の色のピクセルに割り当てられる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
デジタルイメージに対して複数の色値を決めるためのコンピュータコードを有するコンピュータが読み取り可能な媒体上にあるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータコードは、デジタルイメージを表すデジタルデータ値を受信するコンピュータコードを有しており、各ピクセルは複数のデジタルデータ値によって表されるようになっており、前記デジタルイメージに対する前記デジタルデータ値は入力色密度を有しており、
さらに、前記コンピュータコードは、前記デジタルイメージに対する出力ハーフトーン輝度を決めるコンピュータコードと、
前記入力色密度と前記出力ハーフトーン輝度に基づいて、各ピクセルに対して新たな色データを決めるコンピュータコードと、を有していることを特徴とする前記コンピュータコード。
【請求項１４】
前記デジタルイメージに対する前記新たな色データは、前記デジタルイメージに対する元のデータよりも小さなサイズを有している請求項１３に記載のコンピュータコード。
【請求項１５】
前記デジタルイメージに対する前記出力ハーフトーン輝度は、各ピクセルに対するブラック及び透明の値によって表される請求項１３に記載のコンピュータコード。
【請求項１６】
前記出力ハーフトーン輝度及び前記入力色密度が各透明なピクセルの新たな色密度を決める請求項１５に記載のコンピュータコード。
【請求項１７】
デジタルイメージをカラー化する装置であって、
デジタルイメージを表すデジタルデータ値を受信するレシーバーを有しており、当該デジタルイメージの各ピクセルは複数のデジタルデータ値によって表されるようになっており、前記デジタルイメージに対する前記デジタルデータ値は入力色密度を有しており、
さらに、前記デジタルイメージに対する出力ハーフトーン輝度を決めるハーフトーンモジュールと、
前記入力色密度と前記出力ハーフトーン輝度に基づいて、各ピクセルに対して新たな色データを決める新たな色データ用モジュールと、を有することを特徴とする前記装置。
【請求項１８】
前記ハーフトーンモジュールは、各ピクセルに対するブラック及び透明の値によって前記デジタルイメージに対する前記出力ハーフトーン輝度を表す請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記新たな色データ用モジュールは、各透明ピクセルの新たな色密度を決めるための色強度量子化器を有している請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記新たな色データ用のモジュールは、前記デジタルイメージに対する前記出力ハーフトーン輝度及び前記新たな色データを組み合わせ、当該デジタルイメージに対する元のデータよりも小さいサイズにするためのカラー化ハーフトーンモジュールを有している請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルハーフトニング(digital halftoning)に関し、より詳しくは、本発明は、カラー化されたピクセルを有するモノクロデジタルハーフトーンセル内において、透明ピクセルを置き換える方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
今までデジタルハーフトーンは、４個の単色ファイルを用いて色を再現していた。この４個の単色ファイルには３原色のそれぞれの色のファイルとブラックのファイルが含まれる。これらの４つのファイルのそれぞれは、同程度のサイズ及び複雑さを有しており、そのため、フルイメージの場合にはそのサイズ及び複雑さのために効率的に送信及び記憶することが困難であった。
【０００３】
約１５０年ほど前、ジェームス・クレーク・マックスウェルは、どんな色でも３つの原色を混ぜ合わせることによって作り出すことができることを発見した。色彩学は現在まで絶え間なく進化し続けている。１９３１年に創設されたインターナショナルコミッション・オン・イルミネーション（ＣＩＥ）によるカラースペーススタンダードの発行は、今日における色の理解の始まりとなった。
【０００４】
色の表示は、コンピュータモニタによって代表されるようなアディティヴ(additive)なタイプ（光を発するタイプ）かあるいは印刷された用紙によって代表されるようなサブトラクティヴ(subtractive)なタイプ（光を反射するタイプ）のいずれかである。アディティヴな色は、原色であるレッド、ブルー及びグリーン（ＲＧＢモデル）を混色することによって最もよく表現できると考えられている。一方、サブトラクティヴな色は、原色であるシアン、マゼンタ及びイエロー（ＣＭＹモデル）を混色することによって最もよく表現できると考えられている。
【０００５】
色はこれらの３つの決定要因によって表すことができるが、その一方、第４の決定要因を加えることによって、結果として生ずる色を改良することができる。単純化するために、この第４の決定要因は、光の強度または輝度と称することができる。アディティヴな色のモデルにおける輝度は、アルファチャンネルに含まれており、ＲＧＢaとして知られている。サブトラクティヴな色のモデルにおける輝度は、ブラックチャンネル（Ｋ）に含まれており、（ＣＭＹＫ）として知られている。
【０００６】
デジタルの分野では、ＲＧＢａやＣＭＹＫや他の４チャンネルモデルは、あるイメージを同じビット数で表したとするとファイルサイズの増大という結果になる。
【０００７】
アメリカ特許第5,504,846号（発明の名称：“Method and Apparatus for Improved Area Demarcation in Bit Mapped Image Derived from Multi-Color Bit Mapped Image.”）において、発明者であるフィッシャー(Fisher)は、同じ色の隣接する領域を結合させることによってアディティヴなスクリーンイメージから派生するサブトラクティヴな印刷イメージを改良することを試みた。しかしながらこのフィッシャーの方法は、追加の色／ディザ（ハーフトーン）パターン(dither (halftone) patterns)を必要としたので、ファイルサイズの増大という結果になり、そのため本件出願で提案されている方法とは異なったものであった。
【０００８】
アメリカ特許第5,991,512号（発明の名称：“Ink Relocation for Color Halftones”）において、発明者であるシェークト・エト・オール(Shaked et. al)は、色領域を選択的に動かすことによってカラーハーフトーンのノイズを減少させることを試みた。しかしながら、この方法には、エンハンスメント処理（enhancement procedures) （細部の複数の領域における当該方法の抑制(suppression)に加えてハーフトーンエッジシャーペニング(halftone edge sharpening)することを含む）を必要とするぼけが生じる(blurring side-effect)という問題があった。そのようなエンハンスメント処理もファイルサイズの増大をもたらすので、その点でこの方法も本件出願で提案されている方法と異なるものであった。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１実施形態は、複数のピクセルからなるデジタルイメージをカラー化する方法を教示している。デジタルイメージを表すデジタルデータ値(digital data values)がプロセッサによって受信される。各ピクセルは、複数のデジタルデータ値(a plurality of digital data values)によって表される。前記デジタルイメージに対するデジタルデータ値は入力色密度を有している。このデジタルイメージに対する出力ハーフトーン輝度が決められる。各ピクセルに対する新たな色データは、前記入力色密度及び前記出力ハーフトーン輝度に基づいて決められる。他の実施形態では、各ピクセルに対するデジタルデータ値は、３つの色値と１つの輝度値を含んでいる。さらに別の実施形態では、前記デジタルイメージに対する新たな色データは、当該デジタルイメージに対する元のデジタルデータよりも小さなサイズを有している。
【００１０】
さらに別の実施形態では、前記出力ハーフトーン輝度は各ピクセルに対し１ビットの値を含んでおり、また２つの可能性のある値は透明とブラックである。
【００１１】
本発明の方法に係る実施形態は、デジタルイメージの一領域で実施することができる。当該領域内における各色に対するデジタルデータが加算される。各色に対するこの加算された値に基づいて、前記領域内における透明部分である各ハーフトーン値に対して新しい色値(new color values)が決められる。サブ領域内における各色に対するデジタルデータが加算され、サブ領域加算値を作り出す。前記加算値及びこのサブ領域加算値が前記新しい色値を決めるために用いられる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、前記デジタルイメージの各ピクセルは、少なくとも２つの色値と１つの輝度値を有している。このデジタルイメージのハーフトーン表示では、各ピクセルは前記輝度値に基づいてブラック以外のいずれかの色であり、そのようにして前記ハーフトーン表示が決められる。このイメージは複数の領域に分割され、それらの領域内のある領域の色密度に基づいてブラック以外の色のピクセルに対する色値が決められる。他の実施形態では、これらの領域の出力輝度及び色密度は、元の入力領域の元の輝度及び色値のデータサイズよりも小さなデジタルデータサイズを有している。前記領域の輝度値及び色値に基づいた出力色密度を決めることができ、また当該領域の出力色密度は当該領域内においてすべてのブラック以外の色のピクセルに割り当てることができる。
【００１３】
このデジタルイメージに対する色値を決める方法は、コンピュータが読み取り可能なメディア上のコンピュータプログラムで具体化することができる。
【００１４】
また、本発明は１つの装置として具体化することもできる。この装置はデジタルイメージを表すデジタルデータ値を受信するためのレシーバーを有している。また、この装置は、デジタルイメージの出力ハーフトーン輝度を決めるためのハーフトーンモジュールと、入力色密度及び出力ハーフトーン輝度に基づいて各ピクセルに対する新たな色データを決めるための新たな色データ用モジュールと、を有している。このハーフトーンモジュールは、各ピクセルに対してブラック及び透明を用いて当該デジタルイメージに対する前記出力ハーフトーン輝度を表す。また、前記新たな色データ用のモジュールは、各透明ピクセルの新たな色密度を決める色強度量子化器を有することもできる。この新たな色データ用モジュールは、前記デジタルイメージに対する出力ハーフトーン輝度と新たな色データを結合し当該デジタルイメージに対する元のデータよりも小さいサイズにするカラー化ハーフトーンモジュールを含むこともできる。
【００１５】
本発明の実施形態は、デジタルカラーイメージの全体のファイルサイズと複雑性を減少させ、より効率的な送信及び記憶を可能とする。それに加え、これらの実施形態は、デジタルカラーイメージの合計ファイルサイズと複雑性のscalabilityを記憶又は送信する前に十分人間が見る精度に必要な量にすることを可能にし、また記憶又は送信する前に特定のコンピュータモニタやプリンタ上で表示するのに十分必要な量にすることを可能にする。本発明は、入力イメージにおいて本質である色と輝度との間の相乗効果を利用し、出力輝度ハーフトーンにおける色に対して利用可能なスペースを入力色情報のすべてを割り当てるのに必要なスペースを超えないようにすることを可能にする。
【発明を実施形態するための最良の形態】
【００１６】
図１Ａないし図１Ｅは、デジタルイメージをカラー化する装置の構成部品を示している。デジタルイメージ用レシーバー１００はカラーイメージを受信する。グレイスケール又は輝度データはハーフトーン生成器２００に送られる。色密度データは、ハーフトーン生成器２００からのハーフトーンデータとともに色強度量子化器３００に送られる。このハーフトーンデータと量子化された色強度データは結合され、図１Ａに示すようなカラー化されたハーフトーン４００を生成する。
【００１７】
このデジタルイメージレシーバー１００用のシステムは、４チャンネルカラービットマップ１０１を受信する。この４チャンネルカラービットマップ１０１は、入力イメージの多数のピクセルを含んでおり、各ピクセルはグレイスケール及び３原色レベルで記述されている。この４チャンネルのカラービットマップ情報は、４つの別のビットマップに分けられる。この４つの分けられたビットマップは、図１Ｂに示すように、グレイスケールビットマップ１０２、原色１ビットマップ１０３、原色２ビットマップ１０４及び原色３ビットマップ１０５を含む。
【００１８】
ハーフトーン生成器２００のシステムは、前記グレイスケールビットマップ１０２の情報を何らかのハーフトーン方法を用いてバイレベルハーフトーン(bi-level Halftone)２０１になるように処理する。このバイレベルハーフトーン２０１では、２つの色は図１Ｃに示すようにブラック及び透明である。グレイスケールを達成するのに必要な最小限度の四角形のハーフトーンセルは、２×２ピクセルである。例えば、４×４ピクセルの四角形のセルのようなより大きなセルがカラー化のために割り当てられてもよい。このより大きなセルでは、透明の量が輝度率(Luminance Factor)２０２となる。
【００１９】
色強度量子化器３００のシステムは、量子化器３０１を含んでいる。この量子化器３０１は、輝度率２０２を用いてそれぞれのより大きなセルに３原色のそれぞれに対して１ビットの記述子(descriptor)を割り当て、図１Ｄに示すような３チャンネルのカラービットマップ３０２を生成する。この３チャンネルカラービットマップ３０２は、次いで、以前生成されたハーフトーン２０１と結合され、それぞれのより大きなセル内の各透明なピクセルに色を割り当て、それによって元の入力イメージに対するグローバルな１対１のピクセル解像度でカラー化されたハーフトーン４０１を生成する。
【００２０】
分離されたハーフトーン２０１及び３チャンネルカラービットマップ３０２のファイルを記憶や送信４０３したりするために、あるいは図１Ｅに示すようにモニタ４０４やプリンタ４０５によって表示用にこれらのファイルを結合するために、デジタルコンピュータ４０２や他の装置を使用することもできる。
【００２１】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄは、それぞれ、より大きな４チャンネル入力ビットマップイメージの一部を示している。これらの４つの部分は互いに隣接しており、かつ累積的に１６×１６ピクセルのセルに２５６個のピクセルを含んでいる。この２５６個のピクセルのそれぞれはグレイスケールと３原色の対応する４つの数によって記述されている。これらの数はピクセル全体で小数点２桁まで表されている。ここでは、標準的なＣＭＹＫの４チャンネル方法が用いられており、各セルにおいて第１の数はシアン（Ｃ）を、第２の数はマゼンタ（Ｍ）を、第３の数はイエロー（Ｙ）を、また第４の数はブラックまたはグレイスケール（Ｋ）を表している。
【００２２】
図３は、図２Ａから図２Ｄのビットマップを示しており、グレイスケールインフォメーション（Ｋ）がバイレベルハーフトーンを作り出すために用いられている。この場合、他の同様なハーフトーン方法を用いることができる。ここで、他のハーフトニング方法としてはアメリカ特許第6,002,493号（発明の名称：“Method for reproducing an Images”）及びアメリカ特許公開第2005-0179950号（発明の名称：“Reverse Diffusion Digital Halftoning Quantization”）などを用いることができる。なお、バイレベルハーフトーンの２つの色とはブラック及び透明を意味する。
【００２３】
図４Ａは、図２Ａから図２Ｄのビットマップを示しており、色情報だけが用いられている。このビットマップは４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルに結合されている。これらのセルのそれぞれにおいて、含まれている１６個のピクセルに対する３原色の値が加算され、ピクセル全体として小数点２桁まで表示されている。
【００２４】
図４Ｂは、１６×１６ピクセルのサイズの１つのセル内に結合された図４Ａのビットマップを示しており、含まれている２５６個のピクセルに対する３原色値が加算されており、ピクセル全体として小数点２桁まで表示されている。
【００２５】
図５は、図３のバイレベルハーフトーンを示しており、４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルに再構成されている。これらの１６個のピクセルのセルのそれぞれでは、ブラックピクセル（Ｂ）の数と透明ピクセル（Ｔ）の数が加算されている。これらの透明ピクセルの数が後で輝度率として用いられる。
【００２６】
図６は、図５のセルの輝度率を用いて本発明の方法によって量子化された図４Ａのセルを示しており、３チャンネルカラービットマップを作り出している。
【００２７】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄは、それぞれ、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄの対応するピクセルを示しており、図６の３チャンネルカラービットマップが図３のバイレベルハーフトーンと組み合わされている。図３の各ブラックピクセルは色を有さないブラックであるが、図３の各透明ピクセルは図６の対応する領域における色情報によってカラー化されており、結果としてカラー化されたハーフトーンとなっている。なお、各ピクセルのＣＭＹＫレベルは、シングルビットで記述されており、またブラック又は色がない場合は当該ピクセルはホワイトであるとみなされる。図７Ａから図７Ｄと、図２Ａから図２Ｄとを比較されたし。
【００２８】
図８Ａは、図７Ａから図７Ｄのビットマップを示しており、色情報だけが用いられている。このビットマップは４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルが結合されている。これらのセルのそれぞれにおいては、含まれている１６個のピクセルに対する３原色値が加算され、ピクセル全体に対して計算されている。図８Ａと図４Ａを比較されたし。
【００２９】
図８Ｂは、１６×１６ピクセルのサイズの１つのセルに結合された図８Ａのビットマップを示しており、当該セルに含まれている２５６個のピクセルに対する３原色値が加算され、ピクセル全体に対して計算されている。図４Ｂと比較されたし。
【００３０】
図９Ａは、図４Ａのビットマップを示しており、カラー化されたセルのサイズは６４個の含まれているセルそれぞれに対して２×２ピクセルである。
【００３１】
図９Ｂは、図４Ａのビットマップを示しており、カラー化されたセルのサイズは４個の含まれているセルに対してそれぞれ８×８ピクセルとなっている。
【００３２】
図１０は、新しい４チャンネル入力ビットマップの一部を示しており、これらの４チャンネルは、原色であるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）に加えて透明又は輝度チャンネルアルファ（a）によって指定されている。
【００３３】
この方法は入力４チャンネルビットマップに適用してもよい。１６×１６ピクセルのサイズのこのビットマップの一部は、図２Ａから図２Ｂに描かれている。このビットマップの各ピクセルは、輝度値の量と３原色のそれぞれの色の量によって記述されている。ここでは、標準的なＣＭＹＫモデルが用いられており、各ピクセルは３原色としてのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の量と輝度としてのブラック（Ｂ）の量によって記述されている。全体のピクセルにおいてこれらの量は、1つのピクセルに対して小数点２桁で表されている。ここでは各原色の量は、少なくとも２又はそれ以上のデジタルビットによって指定されていることに注意されたし。この場合1つのピクセルの小数点２桁を指定するために７ビットが用いられている。
【００３４】
ブラックピクセルの量は、次いで、図３に描かれているデジタルハーフトーンを作り出すために用いられる。その場合、出力ビットマップの各ピクセルは、シングルビットによって記述される。各シングルビットのピクセルの２つの可能性のある色は、ブラック及び透明として指定される。この場合、他の同様なデジタルハーフとニング方法を用いてもよい。そのような方法として、アメリカ特許第6,002,493号（発明の名称：“Method for Reproducing an Image”）及びアメリカ特許公開第2005-0179950号（発明の名称：“Reverse Diffusion Digital Halftoning Quantization”）を用いることができる。
【００３５】
原色の量は、次いで、１６×１６ピクセルの入力４チャンネルビットマップから派生したマルチピクセルセルに集約される。図４Ａは、それぞれ４×４ピクセルの１６個のマルチピクセルセルを描いている。各セルにおいて、原色の量はピクセル全体に対して加算され、小数点２桁で表される。これらのセルは、横方向において１から４の数字で、縦方向においてＡからＤの文字で表されている。
【００３６】
図３に描かれているデジタルハーフトーンは、次いで、同様に複数のマルチピクセルセルに結合される。図５は１６個のマルチピクセルセルを示しており、それぞれのセルは図４Ａに描かれているセルに対応する４×４ピクセルのサイズとなっている。この場合もこれらのセルは、横方向において１から４の数字で、縦方向においてＡからＤの文字で表されている。（図４Ｂは後における比較及びチェックのために図４Ａから派生した１つの１６×１６ピクセルのセルを示していることに注意されたし。）図５の各セルは、ブラック（Ｂ）の量及び透明（Ｔ）の量で指定されており、図３のピクセルから加算され、ピクセル全体として合算結果を表している。この場合、各セルに対する透明の量は、色の置き換えを決めるための輝度率として指定される。
【００３７】
図４Ａにおける各原色の量は、ついで、図５からの輝度率（Ｔ）とリンクされる。１６の４×４ピクセルのセルのそれぞれの３原色のレベルは、最も高いレベルから最も低いレベルまでが記憶され、各セルのリンクした輝度率の再配列を表示させる。それにより、順序付けられた累積的な輝度率のテーブルが抽出される。各原色に対するグローバルな統計がこれらの１６個のセルの値を合計することによって得られる。この合計は、最も近い累積輝度率に四捨五入され、どのセルがその色によって指定されるかを決める。
【００３８】
これらのセルの３原色のそれぞれは、次いで、シングルビットによって記述される。選択された累積的輝度率に含まれるすべてのセルは、１または０によって色の指定がなされる。選択された累積的輝度率に含まれていないすべてのセルは他方のシングルビットによって色がないものとして指定される。したがって、各セルは図６に示すように各原色に対してシングルビットが割り当てられた３ビットの指定を有することになる。この指定は、その後で、図７Ａから図７Ｄに示すように元のバイレベルハーフトーンの対応するセルにおいて各透明ピクセルに対して割り当てられる。 
【００３９】
2009527947.tif 000003
【００４０】
表１Ａでは、シアンのレベルとリンクした輝度率が図４Ａにおける１６個の４×４ピクセルのそれぞれに対して表示される。表１Ｂでは、表１Ａが最も高い色密度を有するものから最も低い色密度を有するものの順で記憶され、シアンのレベルが合計され、2.09ピクセルという合計数を作り出す。その後、最も近い累積輝度率である３に四捨五入され、セルＡ１だけが出力の際にシアンの指定を含むことになる。 
シアンの累積的入力レベルである2.09ピクセルは、グローバルセルにおいて２５６個のピクセルによって分割され、0.82％のグローバルシアン入力レベルを作り出す。また、シアンの累積的出力レベルである３ピクセルは、グローバルセルにおいて２５６個のピクセルによって分割され、1.17％のグローバルシアン出力レベルを作り出す。その結果、グローバルシアンエラーはマイナス0.35％である。
【００４１】
2009527947.tif 000004
【００４２】
表２Ａにおいて、マゼンタのレベルとリンクした輝度率が図４Ａにおける１６個の４×４ピクセルのセルのそれぞれに対して表示される。表２Ｂにおいて表２Ａは色密度が最も高いものから 色密度が最も低いものの順序で記憶され、マゼンタのレベルが加算され、53.71ピクセルという合計が作り出される。ついで、この値を最も近い累積輝度率である59に四捨五入し、その結果出力の際にセルＡ４、Ａ３、Ｂ４、Ｂ３、Ｂ２及びＤ４がマゼンタの指定を含むことになる。
【００４３】
このマゼンタの加算入力レベルである53.71ピクセルは、グローバルセルにおいて２５６個のピクセルによって分割され、29.98％のグローバルシアン入力レベルを作り出す。また、このマゼンタの累積出力レベルである５９ピクセルは、グローバルセルにおいて２５６個ピクセルによって分割され、23.05％のグローバルマゼンタ出力レベルを作り出す。その結果グローバルマゼンタエラーはマイナス2.07％である。
【００４４】
2009527947.tif 000005
【００４５】
表３Ａにおいて、イエローのレベルとリンクした輝度率が図４における１６の４×４ピクセルのセルのそれぞれに対して表示される。表３Ｂにおいてテーブル３は最も高い色密度を有するものから最も低い色密度を有するものの順序で記憶され、そしてイエローのレベルが加算され、137.71ピクセルという合計が作り出される。次いで、この値は最も近い累積輝度ファクターである１４２に四捨五入され、セルＡ４、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｄ４、Ｃ４、Ｂ３、Ａ１、Ｄ３、Ｃ３、Ｃ１及びＤ２が出力の際にイエローの指定を含むものとされる。
【００４６】
このイエローの累積入力レベルである137.68ピクセルは、グローバルセルにおいて２５６個ピクセルによって分割され、53.78％というグローバルイエロー入力レベルを作りだす。また、イエローの累積出力レベルである１４２ピクセルは、グローバルセルにおいて２５６個のピクセルによって分割され、55.47％というグローバルイエロー出力レベルを作り出す。その結果、グローバルイエローエラーは、マイナス1.69％となる。 
図６は１６個の４×４ピクセルのそれぞれを示しており、各セルが３ビットのＣＭＹ指定を有している。ここで注目すべきことは、３ビットは２の３乗即ち８通りの順列を含むが、ここでは７通りだけが用いられているということである。これらの７通りの順列は、100(シアン)、010(マゼンタ)、001（イエロー）011（レッド）、110(ブルー)、101(グリーン)及び000（ホワイト）である。111（ブラック）は使用されていない。
【００４７】
図７Ａから図７Ｄにおいて、図６における各セルの３ビットでカラーが記述されている。これらの記述は、図３及び図５に示すようにセルの中ですべての透明なピクセルに割り当てられている。例えば、図６におけるセルＡ１では、Ｃ＝１、Ｍ＝０及びＹ＝１となっている。これらは、図３においてピクセル0,3・2,3・3,0として示されている。図７Ａにおいてピクセル0,3はＫ＝０によって示されているように以前透明であった。このピクセルは、Ｃ＝１、Ｍ＝０、Ｙ＝１で指定されている。同様に、ピクセル2,3及び3,0はＣ＝１、Ｍ＝０、Ｙ＝１及びＫ＝０で指定されている。このセルにおける残りの１３のブラックのピクセルは、Ｃ＝０、Ｍ＝０、Ｙ＝０及びＫ＝１で指定されている。
【００４８】
しかしながら、図６におけるセルＣ１ではＣ＝０、Ｍ＝０及びＹ＝１である。図５において対応するセルは、１４個の透明ピクセルを有している。これらの透明ピクセルは、図３において8,1; 8,2; 8,3; 9,0; 9,2; 9,3; 10,0; 10,1; 10,2; 10,3; 11,0; 11,1; 11,2及び11,3ピクセルとして示されている。図７Ａにおいてこれらの以前透明であったピクセルは、すべてＣ＝０、Ｍ＝０、Ｙ＝１及びＫ＝０で指定されている。このセルにおける残りの２つのブラックのピクセル（8.0及び9.1）は、Ｃ＝０、Ｍ＝０、Ｙ＝０及びＫ＝１で指定されている。
【００４９】
図８Ａ及び図８Ｂは、出力カラーレベルをチェックする方法を示している。図８Ａにおいて１６個の含まれている４×４ピクセルのセルに対してピクセル全体における原色値は、図７Ａから図７Ｄにおける個々のピクセル情報から派生したものである。出力レベルは、図４Ａに含まれている出力レベルと比較してもよい。
【００５０】
図８Ｂにおいて１つの含まれる１６×１６ピクセルに対するピクセル全体における原色値は、図８Ａにおけるセルの情報から派生している。出力レベルは、図４Ｂに含まれている出力レベルと比較してもよい。図３に示すバイレベルハーフトーンは、圧縮する前は、各ピクセルに対し１ビットで記述してもよい。
【００５１】
例えば、ブラックピクセルはＫ＝１として記述してもよく、また透明ピクセルはＫ＝０と記述してもよい。記述された１６×１６ピクセルのビットマップの２５６個のピクセルは２５６ビットとなる。本発明の方法では、各記述された４×４ピクセルのセルにおける各透明なピクセルに３ビットの原色を割り当てている。この記述された１６×１６ピクセルのビットマップの２５６個のピクセルは、１６×３即ち４８ビットとなる。２５６と４８の合計、即ち３０４ビットが２５６個のピクセルによって分割されるということは、色は圧縮前は各ピクセルに対し1.19ビットによって表すことができるということを意味している。
【００５２】
この開示されたシステム及び方法は、より効率的な送信又は記憶のためにデジタルカラーイメージの全体としてのファイルサイズ及び複雑性を減少させるために用いることができる。さらに、このシステム及び方法は、記憶又は送信の前に、デジタルカラーイメージの全体のファイルサイズ及び複雑性を十分人間が視認できるのに必要な量に変更するために用いることができる。また、このシステム及び方法は、記憶又は送信の前に、デジタルカラーイメージの全体のファイルサイズ及び複雑性を特定のモニタ又はプリンタ上で効率的に表示するのに必要な量に変更するために用いることもできる。さらに、この方法及びシステムは、入力イメージ内で本質的な色及び輝度との間の相乗効果をタップするために用いることもできる。これにより出力輝度ハーフトーンにおける色に対する利用可能なスペースを入力色情報のすべての割り当てに必要な程度を超えないようにすることを可能にする。そして、これはデジタルコンピュータの使用を通じて容易に成し遂げることができる。
【００５３】
また、ここに記載された発明は、コンピュータで読み取り可能なメディアに記憶されたコンピュータソフトウェアとして具体化することもでき、またＩＣチップ又は他の電子的装置として具体化することもできる。さらに、本発明の実施形態は、コンピュータソフトウェアとハードウェアの両方から構成することもできる。このハードウェアとしては、電子的な命令を保持可能な関連するメモリを含むＡＳＩＣチップ又は他の電子的な構成などが含まれる。
【００５４】
それに加え、入力カラーイメージのソースとしては、写真、印刷された書類、書籍、雑誌、ビルボード誌や広告ディスプレイ等を使うことができ、また動画やテレビのような動画技術も用いることができる。
【００５５】
さらに、出力カラーイメージの表示手段としてはプリンタ、印刷物、コンピュータモニタ、テレビジョン、プロジェクターなどを用いることができ、またｅ−インクやｅペーパー技術を用いることもできる。 
以上の記述は多くの具体的数値を含んでいるが、これらは本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではなく、単に本発明の実施形態のいくつかを図示したものに過ぎない。例えば、カラーセルのサイズは要求されるカラー精度と最終的なファイルサイズに応じてより大きくしてもよく、また小さくしてもよい。また、ＣＭＹＫ又はＲＧＢａ以外のカラーモデルを入力イメージに対して利用してもよい。
【００５６】
従って、本発明の範囲はクレームによって定められるべきであり、例示された具体例の効率的な均等物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の方法を用いたシステム用の装置を示している。
【図１Ｂ】図１Ｂは、デジタルイメージ用レシーバーの構成要素を示すブロック図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、ハーフトーン生成器の構成要素を示すブロック図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、色強度量子化器の構成要素を示すブロック図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ａの装置の構成要素を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、各ピクセルに対して４チャンネルを用いた８×８ピクセルのビットマップのイメージの一部を示している。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａと同じイメージのほかの部分を示しており、図２Ａにおけるビットマップの右隣にある８×８ピクセルの４チャンネルビットマップイメージを示している。
【図２Ｃ】図２Ｃは図２Ａと同じイメージのほかの部分を示しており、図２Ａのビットマップの下側隣に位置する８×８ピクセルの４チャンネルビットマップイメージを示している。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｃと同じイメージのほかの部分を示しており、図２Ｃにおけるビットマップの右隣に位置する８×８ピクセルの４チャンネルビットマップイメージを示している。
【図３】図３は、４チャンネルビットマップのＫ、即ちブラックチャンネルから構成された１６×１６ピクセルのハーフトーンを示している。
【図４Ａ】図４Ａは、図２Ａから図２Ｄに示す４チャンネルビットマップを示しており、４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルのそれぞれに対するシアン、マゼンタ及びイエローの値だけを合算したものであり、ピクセル全体の１００分の１で表示されている。即ち、小数点２桁で表されている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの新しい図を示しており、１６×１６ピクセルのサイズの1つの含まれているセルに対するシアン、マゼンタ及びイエロー値の合計したものであり、ピクセル全体で１００分の１で表示されている。即ち、小数点２桁まで表されている。
【図５】図５は、図３の新しい図を示しており、４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルのそれぞれに対するブラック及び透明値を合算したものであって、全体のピクセルに対して計算されたものである。
【図６】図６は、本発明の処理の結果を示しており、４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルのそれぞれに対するシアン、マゼンタ及びイエロー値を割り当てたものであり、各原色はシングルビットで記載されている。
【図７Ａ】図７Ａは、図２Ａのハーフトーンカラー化出力を表しており、各ピクセルの４チャンネルのそれぞれはシングルビットで記載されている。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図２Ｂのハーフトーンカラー化出力を示しており、各ピクセルの４チャンネルのそれぞれはシングルビットで記載されている。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図２Ｃのハーフトーンカラー化出力を表しており、各ピクセルの４チャンネルのそれぞれはシングルビットで記載されている。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図２Ｄのハーフトーンカラー化出力を表しており、各ピクセルの４チャンネルのそれぞれはシングルビットで記載されている。この出力イメージの結合領域は、１６×１６ピクセルの４チャンネルビットマップであり、各ピクセルのチャンネルはシングルビットで記載されている。この出力イメージの結合領域は、１６×１６ピクセルの４チャンネルビットマップである。
【図８Ａ】図８Ａは、図７Ａ−図７Ｄに記載されているような出力ビットマップを示しており、図４の場合と比べ、ピクセル全体に対して測定された４×４ピクセルのサイズの１６個の含まれているセルのそれぞれに対するシアン、マゼンタ及びイエロー値だけが合算されて表示されている。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの新しい図を示しており、図４Ｂに比べて、ピクセル全体に対して測定される１６×１６ピクセルのサイズの１つの含まれているセルに対するシアン、マゼンタ及びイエロー値の合計を表している。
【図９Ａ】図９Ａは、図４Ａのビットマップを示しており、カラー化されたセルのサイズは６４個の含まれているセルそれぞれに対して２×２ピクセルである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図４Ａのビットマップを示しており、カラー化されたセルのサイズは4個の含まれているセルそれぞれに対して８×８ピクセルで表されている。
【図１０】図１０は、新しい４チャンネルビットマップの一部を示しており、これらの４チャンネルは原色であるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）と、透明又は輝度チャンネルアルファ（α）によって指定されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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