(57)【要約】【課題】  画像データの各画素データの濃度に対応して適切な階調再現処理を施せる画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】  階調再現処理部１６は、入力された画像データの各画素値が、低濃度領域、中濃度領域又は高濃度領域のいずれに含まれるか否かを濃度領域判定部１６１によって判定する。濃度領域判定部１６１は、中濃度領域に含まれると判定された画素データを誤差拡散処理部１６２へ転送し、低濃度領域又は高濃度領域に含まれると判定された画素データをＦＭスクリーン処理部１６４へ転送する。誤差拡散処理部１６２は、周辺参照部１６３による周辺画素の量子化誤差を参照した誤差拡散処理を取得した画素データに実行し、ＦＭスクリーン処理部１６４は、閾値スクリーンテーブル１６５を利用したＦＭスクリーン処理を取得した画素データに実行する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、
前記階調再現処理部は、
入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定する判定手段と、
該判定手段が第１濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行する第１処理手段と、
前記判定手段が第２濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行する第２処理手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１濃度領域は、画素データに係る最大濃度と最小濃度との間の中間濃度を含む領域であり、
前記第２濃度領域は、前記第１濃度領域以外の濃度を含む領域であること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１処理手段は、前記判定手段によって第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記判定手段によって第１濃度領域に含まれると判定された画素データの位置から所定範囲内の位置の画素データに対して前記第１処理を実行するようにしてあり、
前記第２処理手段は、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の位置の画素データに対して、前記第１処理手段による第１処理の実行後に前記第２処理を実行するようにしてあること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１処理手段は、前記判定手段によって第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記判定手段によって第１濃度領域に含まれると判定される濃度に対して所定範囲内の濃度を有する画素データに対して前記第１処理を実行するようにしてあり、
前記第２処理手段は、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の濃度を有する画素データに対して、前記第１処理手段による第１処理の実行後に前記第２処理を実行するようにしてあること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかひとつに記載の画像処理装置と、該画像処理装置により生成された出力画像データに応じた画像をシート上に形成する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する画像処理方法において、
入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定するステップと、
前記第１濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行するステップと、
前記第２濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行するステップと
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域に含まれると判定された画素データの位置から所定範囲内の位置の画素データに対して前記第１処理を実行するステップと、
前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の位置の画素データに対して、前記第１処理の実行後に前記第２処理を実行するステップと
を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域に含まれると判定される濃度に対して所定範囲内の濃度を有する画素データに対して前記第１処理を実行するステップと、
前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の濃度を有する画素データに対して、前記第１処理の実行後に前記第２処理を実行するステップと
を備えること特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータに、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成させるためのコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータに、入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定させるステップと、
前記コンピュータに、前記第１濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行させるステップと、
前記コンピュータに、前記第２濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行させるステップと
を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する画像処理装置及び画像処理方法、この画像処理装置を備えた画像形成装置、前記画像処理装置をコンピュータにより実現するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を紙などの記録媒体に出力する方法として、熱転写方式、電子写真方式、又はインクジェット方式をはじめとする様々な記録方法が採用されている。これらの記録方法を利用する画像形成装置には、それぞれのドットパターンを複数の濃度領域に形成することが可能に構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば２値出力の画像形成装置を用いて中間調を含む階調画像を擬似的に形成することも可能であり、この場合、階調再現性を考慮しつつ階調数を２階調に変換する２値化処理を行なう必要がある。２値化処理の方法としては、閾値と比較する方法、ディザ法又は誤差拡散法などの種々の方法が従来から用いられている。
【特許文献１】特開２００１−２５７８８０号公報
【非特許文献１】角谷繁明著「誤差拡散法における閾値操作手法」電子写真学会誌、１９９８年，第３７巻，第２号、ｐ．１８６−１９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下に、従来一般的な誤差拡散法に従って行なう階調再現処理について説明する。誤差拡散法は、元画像の各画素の濃度（以下、画素値という）を２値化する際に生じた誤差（以下、量子化誤差という）を、周辺の未だ２値化されていない画素に配分しながら２値化を行なう方法である。２値化される画素を注目画素とすれば、注目画素の量子化誤差は、注目画素からの相対的位置に応じた重み付けが行なわれた後、注目画素の周辺に位置する２値化処理前の各画素値に加算される。
【０００５】
図１１に従来の誤差拡散法に用いられている重み係数マトリクスの例を示す。図１１の例では、水平方向（処理方向）をＸ方向とし、垂直方向をＹ方向とし、注目画素（ＩX，ＩY）を含む２×３の重み係数マトリクスが示されている。重み係数マトリクスは、注目画素（ＩX，ＩY）を基準とした各相対的位置（左下隣、下隣、右下隣、右隣）の重み係数を示している。例えば注目画素（ＩX，ＩY）の画素値が閾値と比較され、閾値よりも大きい場合には注目画素（ＩX，ＩY）をオン、小さい場合には注目画素（ＩX，ＩY）をオフにする（量子化される）。次に、量子化された画素値と注目画素（ＩX，ＩY）の画素値との差分（量子化誤差）を、重み係数マトリクスに基づいて、周辺の２値化処理前の画素へ配分する。ただし、注目画素（ＩX，ＩY）の左隣りの画素（ＩX-1，ＩY）は注目画素（ＩX，ＩY）よりも先に既に量子化されているため、量子化誤差は配分されない。
【０００６】
ここで、量子化誤差をＥｒｒとすれば、注目画素（ＩX，ＩY）の右隣の画素（ＩX+1，ＩY）、右下隣の画素（ＩX+1，ＩY+1）、下隣の画素（ＩX，ＩY+1）、左下隣の画素（ＩX-1，ＩY+1）には、夫々Ｅｒｒ×（７／１６）、Ｅｒｒ×（１／１６）、Ｅｒｒ×（５／１６）、Ｅｒｒ×（３／１６）が配分される。
【０００７】
このような誤差拡散法は、重み係数マトリクスに基づいて量子化誤差を周辺の未処理画素へ配分することにより、２値化された画像に、ドット密度の局所的な揺らぎが発生しない他、モアレ模様が出にくいなど、ディザ法などの他の方法と比較して画質が優れているという長所を有する。
【０００８】
しかし、誤差拡散法では、１画素毎に同一マトリクスに基づいて誤差を拡散させるため、ハイライト部分などにワーム（ドットが部分的につながっている部分）が発生するという問題があり、例えば２値化を行なう際の閾値にノイズを加える等の対策を行なう必要がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００９】
これに対して、特許文献１では、周囲のドットの配置状況を参照してドットのオン／オフを決定する方法が提案されている。このような方法においては、特にハイライト部分ではドットが分散されているために、参照すべきドットの範囲を大きくする必要がある。ドットの参照範囲を大きくした場合、メモリに対するアクセス回数が増大するため、処理負担が大きくなる。従って、コンピュータを使って画像処理を行なう場合はそれほどの問題とはならないが、デジタル複写機、デジタル複合機又はプリンタ等のような専用機器においては、搭載すべきメモリ容量の増加のみならず、計算量の増加を招来して処理時間及び計算コストが増加するという問題がある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、計算量を増加させることなく入力画像データ中の各画素データの濃度に基づいた適切な階調再現処理を施すことができる画像処理装置及び画像処理方法、また、この画像処理装置を備えた画像形成装置、この画像処理装置をコンピュータにより実現するためのコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する階調再現処理部を備える画像処理装置において、前記階調再現処理部は、入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定する判定手段と、該判定手段が第１濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行する第１処理手段と、前記判定手段が第２濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行する第２処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る画像処理装置は、前記第１濃度領域は、画素データに係る最大濃度と最小濃度との間の中間濃度を含む領域であり、前記第２濃度領域は、前記第１濃度領域以外の濃度を含む領域であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像処理装置は、前記第１処理手段は、前記判定手段によって第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記判定手段によって第１濃度領域に含まれると判定された画素データの位置から所定範囲内の位置の画素データに対して前記第１処理を実行するようにしてあり、前記第２処理手段は、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の位置の画素データに対して、前記第１処理手段による第１処理の実行後に前記第２処理を実行するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る画像処理装置は、前記第１処理手段は、前記判定手段によって第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記判定手段によって第１濃度領域に含まれると判定される濃度に対して所定範囲内の濃度を有する画素データに対して前記第１処理を実行するようにしてあり、前記第２処理手段は、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の濃度を有する画素データに対して、前記第１処理手段による第１処理の実行後に前記第２処理を実行するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、上述したいずれかひとつの画像処理装置と、該画像処理装置により生成された出力画像データに応じた画像をシート上に形成する手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する画像処理方法において、入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定するステップと、前記第１濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行するステップと、前記第２濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行するステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る画像処理方法は、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域に含まれると判定された画素データの位置から所定範囲内の位置の画素データに対して前記第１処理を実行するステップと、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の位置の画素データに対して、前記第１処理の実行後に前記第２処理を実行するステップとを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る画像処理方法は、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域に含まれると判定される濃度に対して所定範囲内の濃度を有する画素データに対して前記第１処理を実行するステップと、前記第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の前記所定範囲内の濃度を有する画素データに対して、前記第１処理の実行後に前記第２処理を実行するステップとを備えること特徴とする。
【００１９】
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成させるためのコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定させるステップと、前記コンピュータに、前記第１濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行させるステップと、前記コンピュータに、前記第２濃度領域に含まれると判定した画素データに対して、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行させるステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する場合に、入力画像データ中の各画素データの濃度が、予め区分された第１濃度領域又は第２濃度領域のいずれに含まれるかを判定する。そして、第１濃度領域に含まれると判定された画素データに対しては、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行し、第２濃度領域に含まれると判定された画素データに対しては、各画素データの濃度に基づく第２処理を実行する。よって、各画素データの濃度に応じて異なる処理を行なうことにより、各画素データに対して、それぞれの濃度に適した画質の劣化を防止した処理を行なうことが可能となる。
【００２１】
本発明によれば、入力画像データ中の各画素データが採り得る最大濃度と最小濃度との間の中間濃度を含む領域を第１濃度領域とし、この第１濃度領域以外の濃度を含む領域を第２濃度領域とすることにより、中間濃度の画素データと、それ以外の濃度の画素データとにそれぞれ異なる処理を行なうことが可能である。
【００２２】
本発明によれば、第１濃度領域に含まれると判定された画素データに対して第１処理を実行する際に、第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域に含まれると判定された画素データの位置から所定範囲内の位置の画素データを含めて第１処理を実行する。よって、第１処理を行なう場合に、第２濃度領域に含まれると判定された画素データであっても、第１濃度領域に含まれると判定された画素データの周辺の画素データも考慮することにより、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を精度良く実行することが可能となる。また、第１濃度領域に含まれる画素データの周辺に位置する、第２濃度領域に含まれる画素データに対して前記第１処理の実行後に第２処理を実行することにより、第２処理を行なうべき画素データに対しても第２処理を精度良く実行することが可能となる。
【００２３】
本発明によれば、第１濃度領域に含まれると判定された画素データに対して第１処理を実行する際に、第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域の濃度に対して所定範囲内の濃度を有する画素データを含めて第１処理を実行する。よって、第１処理を行なう場合に、第２濃度領域に含まれると判定された画素データであっても、第１濃度領域の濃度から所定範囲内の濃度を有する画素データも考慮することにより、第１濃度領域であると判定された画素データと第２濃度領域であると判定された画素データとの境界部分を検出する必要がなく、計算コストを低減することが可能であると共に、周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を精度良く実行することが可能となる。また、第１濃度領域の濃度から所定範囲内の濃度を有する、第２濃度領域に含まれる画素データに対して前記第１処理の実行後に第２処理を実行することにより、第２処理を行なうべき画素データに対しても第２処理を精度良く実行することが可能となる。
【００２４】
本発明によれば、入力画像データ中の各画素データの濃度に応じて、それぞれ画質の劣化を防止した異なる階調再現処理を行なう画像処理装置を備えることにより、高品質の出力画像データを得ることができ、この出力画像データを例えば記録用紙に形成した画像を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明によれば、入力画像データ中の各画素データに対して、それぞれの濃度に応じて画質の劣化を防止した異なる階調再現処理を施す動作をコンピュータに実行させることが可能となり、このような画像処理方法を汎用的に利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、入力画像データに階調再現処理を施して擬似中間調の出力画像データを生成する際に、入力画像データ中の各画素データの濃度が予め区分された第１濃度領域に含まれると判定された場合、当該画素データに対して周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を実行する。一方、入力画像データ中の各画素データの濃度が予め区分された第２濃度領域に含まれると判定された場合、当該画素データに対して自身の濃度に基づく第２処理を実行する。このように、各画素データの濃度に応じて異なる処理を行なうことにより、各画素データに対して、それぞれの濃度に適した画質の劣化を防止した処理を行なうことができる。
【００２７】
例えば、入力画像データ中の各画素データが採り得る最大濃度と最小濃度との間の中間濃度のように、処理対象の注目画素に対して周辺画素の画素値を考慮する誤差拡散法によって処理した場合に、形成されるドット密度の揺らぎを防止した良好な画像を得ることができる濃度領域については、誤差拡散法に基づく処理を行なうことができる。また、誤差拡散法によっては、ワーム等が発生して画質の劣化を生じるおそれのある低濃度領域（ハイライト部分）又は高濃度領域については、周辺画素の画素値を考慮しない方法に基づく処理を行なうことができる。このように、それぞれの画素データの濃度に適した処理を行なうことによって、画質の劣化を防止すると共に、計算量の増加を防止することができるので、高画質及び低コストを実現することができる。
【００２８】
本発明では、第１濃度領域に含まれると判定された画素データに対して第１処理を実行する場合、第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域に含まれると判定された画素データの周辺の画素データも含めて第１処理を実行する。これにより、例えば誤差拡散法のように周辺の画素データの濃度に基づく第１処理を精度良く実行することができ、第１処理が行なわれた第１濃度領域の画素データに基づく画像と、第２処理が行なわれた第２濃度領域の画素データに基づく画像との境界部分がスムーズとなり、画質の劣化を防止した良好な画像を形成することができる。
【００２９】
本発明では、第１濃度領域に含まれると判定された画素データに対して第１処理を実行する場合、第２濃度領域に含まれると判定された画素データの内の、前記第１濃度領域の濃度に対して所定範囲内の濃度を有する画素データも含めて第１処理を実行する。これにより、第１濃度領域であると判定された画素データと第２濃度領域であると判定された画素データとの境界部分を検出することなく、第１濃度領域の周辺の第２濃度領域に含まれる画素データを含めた第１処理を実行することができ、計算量を削減することができるため計算コストを低減することができる。
【００３０】
本発明では、力画像データ中の各画素データの濃度に応じて、それぞれ画質の劣化を防止した異なる階調再現処理を行なう画像処理装置を備えることにより、高品質の出力画像データを得ることができ、この出力画像データを例えば記録用紙に形成した画像を得ることができる。
【００３１】
本発明では、入力画像データ中の各画素データに対して、それぞれの濃度に応じて画質の劣化を防止した異なる階調再現処理を施す動作をコンピュータに実行させることができるので、このような画像処理方法が汎用的なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（実施形態１）
以下に、本発明に係る画像形成装置をその一実施形態としてのプリンタを示す図面に基づいて具体的に説明する。図１は実施形態１に係るプリンタの内部構成例を示すブロック図である。図１中、１００は本実施形態１のプリンタを示している。プリンタ１００は、画像入力部１０と、画像入力部１０を介して入力された画像データを処理するカラー画像処理装置１と、カラー画像処理装置１によって処理された画像データに基づく画像を用紙に形成する画像出力部１７と、プリンタ１００をオペレータが操作する操作パネル２０とを含むデジタルカラープリンタである。なお、図示していないが、プリンタ１００は、上述した各部の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。
【００３３】
画像入力部１０は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格又はＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers：米国電気電子学会）１３９４規格等に準拠したインタフェースを有している。従って、画像入力部１０は、このようなインタフェースを介してデジタルカメラ又はコンピュータと接続され、接続されたデジタルカメラで撮像した画像データ又はコンピュータにソフトウェアを実行させることにより編集した画像データを取得し、取得した画像データをカラー画像処理装置１へ送出する。
【００３４】
カラー画像処理装置１は、解凍処理部１１、空間フィルタ処理部１２、色情報処理部１３、黒生成下色除去部１４、出力階調補正部１５及び階調再現処理部１６を有する。カラー画像処理装置１は、画像入力部１０から受け取った画像データを、解凍処理部１１、空間フィルタ処理部１２、色情報処理部１３、黒生成下色除去部１４、出力階調補正部１５及び階調再現処理部１６の順に転送し、それぞれ所定の処理を施すことによってＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：黒）デジタル画像データを生成する。また、カラー画像処理装置１によって生成された画像データは、図示しない記憶手段に一時的に記憶され、所定のタイミングで画像出力部１７へ出力される。
【００３５】
解凍処理部１１は、画像入力部１０から取得した画像データが圧縮されている場合に、取得した画像データの圧縮方式に対応した伸張処理（解凍処理）を行なう。例えば、画像入力部１０からＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式の圧縮画像データが入力される場合、カラー画像処理装置１にはＹＣｂＣｒ（Ｙ：輝度成分、ＣｂＣｒ：色差成分）デジタル画像データが入力される。従って、解凍処理部１１は、取得したＹＣｂＣｒ画像データに所定の伸張処理を行なって復号し、更に逆量子化処理及び逆直交変換処理等を行なって画素データに変換してＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）デジタル画像データを生成する。解凍処理部１１によって生成されたＲＧＢデジタル画像データは、空間フィルタ処理部１２へ出力される。
【００３６】
空間フィルタ処理部１２は、解凍処理部１１から入力されるＲＧＢデジタル画像データに対して、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行ない、画像の空間周波数特性を補正することにより、画像出力部１７での出力画像のぼやけ又は粒状性劣化を改善する処理を行なう。色情報処理部１３は、画像出力部１７による色再現の忠実化実現のために、空間フィルタ処理部１２から入力されたＲＧＢデジタル画像データをＣＭＹ画像データに変換すると共に、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理、及び原稿と複写物（出力画像）との間のカラーマッチング処理を行ない、補正後のＣＭＹ画像データを黒生成下色除去部１４へ出力する。
【００３７】
黒生成下色除去部１４は、色情報処理部１３から入力された色補正後のＣＭＹ画像データを構成する３色の信号（Ｃ信号、Ｍ信号、Ｙ信号）から黒の信号（Ｋ信号）を生成する黒生成処理を行なう。更に黒生成下色除去部１４は、黒生成処理で得たＫ信号を元のＣＭＹ画像データから差し引いて新たなＣＭＹ画像データを生成する処理を行ない、生成したＣＭＹＫの４色信号（ＣＭＹＫ画像データ）を出力階調補正部１５へ出力する。
【００３８】
なお、一般的な黒生成処理として、スケルトンブラックにより黒生成を行なう方法がある。この方法では、スケルトンカーブの入出力特性をｙ＝ｆ（ｘ）、入力されるデータをＣ，Ｍ，Ｙ、出力されるデータをＣ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'、ＵＣＲ（Under Color Removal）率をα（０＜α＜１）とした場合、具体的な黒生成下色除去処理は以下の式で表される。
Ｋ’＝ｆ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）｝
Ｃ’＝Ｃ−αＫ’
Ｍ’＝Ｍ−αＫ’
Ｙ’＝Ｙ−αＫ’
【００３９】
出力階調補正部１５は、黒生成下色除去部１４から入力されたＣＭＹＫ画像データに対して画像出力部１７による階調再現特性に応じた出力階調補正処理を行なって階調再現処理部１６へ出力する。階調再現処理部１６は、出力階調補正部１５から入力された出力階調補正処理済みのＣＭＹＫ画像データを、例えば画像出力部１７の記録濃度特性を考慮して２値又は多値（例えば４値）データへ変換し、最終的に画素単位に分離してそれぞれの画素の階調を再現できるように階調再現処理（中間調生成）を行なう。なお、階調再現処理部１６の詳細な構成については図２に基づいて後述する。
【００４０】
階調再現処理部１６で２値化又は多値化処理されたＣＭＹＫ画像データは、記憶手段（図示せず）に一時的に記憶され、所定のタイミングで画像出力部１７へ読み出される。画像出力部１７は、電子写真方式の印字部又はインクジェット方式の印字部等を備えており、カラー画像処理装置１から入力されたＣＭＹＫ画像データに基づいて、用紙、ＯＨＰフィルム等のシート上に画像を形成する手段として機能する。
【００４１】
操作パネル２０は、オペレータがキー操作により指示入力を行なうための入力手段である。オペレータの指示は、制御信号として、操作パネル２０からカラー画像処理装置１及び画像出力部１７へ出力される。プリンタ１００は、例えば外部のコンピュータから画像入力部１０を介して画像データが入力され、カラー画像処理装置１による信号処理後に、画像出力部１７によって用紙上に画像が形成されることによりデジタルカラープリンタとして機能する。以上の処理は図示しないＣＰＵにより制御される。
【００４２】
次に、階調再現処理部１６の構成について説明する。図２は階調再現処理部１６の内部構成例を示すブロック図である。階調再現処理部１６は、出力階調補正部１５から入力される画像データ（以下、入力画像データという）中の各画素データのデータ値（濃度）が属する濃度領域を判定する濃度領域判定部（判定手段）１６１と、誤差拡散法に基づく処理（第１処理）を行なう誤差拡散処理部（第１処理手段）１６２と、誤差拡散処理部１６２が行なう誤差拡散処理を補助する周辺参照部１６３と、ＦＭ（Frequency Modulation）スクリーン法に基づく処理（第２処理）を行なうＦＭスクリーン処理部（第２処理手段）１６４と、ＦＭスクリーン処理部１６４が用いるデータ変換用の閾値スクリーンテーブル１６５とを備えている。
【００４３】
本実施形態１の階調再現処理部１６は、入力画像データの階調数（例えば２５６階調）を２階調に減少させた２値の出力画像データを生成する装置である。従って、誤差拡散処理部１６２及びＦＭスクリーン処理部１６４はそれぞれ、入力画像データ中の各画素データのデータ値（以下、画素値という）を２値データに変換する階調再現処理を実行する。なお、画像出力部１７が４値（４階調）の画像形成を行なう場合には、階調再現処理部１６によって４値の画像データを生成すればよい。
【００４４】
上述した構成の階調再現処理部１６において、濃度領域判定部１６１によって、入力画像データの各画素値（濃度）は予め区分された３つの濃度領域のいずれに含まれるかが判定される。本実施形態では、入力画像データの各画素値は２５６階調で表現されており、例えば、０〜９の画素値を低濃度領域（第２濃度領域）とし、1０〜２２９の画素値を中濃度領域（第１濃度領域）とし、２４５〜２５５の画素値を高濃度領域（第２濃度領域）とする。なお、このような濃度領域の区分は一例であって、これらの値に限定されるものではない。
【００４５】
階調再現処理部１６は、濃度領域判定部１６１によって低濃度領域又は高濃度領域に含まれると判定された画素値の画素データを、ＦＭスクリーン処理部１６４へ入力してＦＭスクリーン法に基づく処理を行なう。一方、階調再現処理部１６は、濃度領域判定部１６１によって中濃度領域に含まれると判定された画素値の画素データを、誤差拡散処理部１６２へ入力して誤差拡散法に基づく処理を行なう。
【００４６】
誤差拡散処理部１６２は、濃度領域判定部１６１によって中濃度領域に含まれると判定された各画素データに対して、周辺参照部１６３によって周辺画素の各画素値を量子化誤差として参照し、この量子化誤差を利用して誤差拡散処理を実行する。周辺参照部１６３は、例えば誤差拡散処理部１６２が周辺のドットの個数及び配置、ドットを連結してクラスタを形成する階調再現処理を行なう場合には、これらの情報を参照する。また、周辺のドットの情報が誤差となって出現するような場合には、周辺参照部１６３は、周辺のドットの情報を参照する。なお、誤差拡散処理部１６２が使用する誤差拡散法は、図１１に示した重み係数マトリクスを使用する方法でもよい。
【００４７】
ＦＭスクリーン処理部１６４は、濃度領域判定部１６１によって低濃度領域又は高濃度領域に含まれると判定された各画素データに対して、ＦＭスクリーン法に基づく処理を実行する。以下に、本実施形態におけるＦＭスクリーン法に基づく処理について説明する。
【００４８】
本実施形態の階調再現処理部１６において、ＦＭスクリーン処理部１６４が用いる閾値スクリーンテーブル１６５は、図３（ａ）に示すような１２８×１２８のマトリクスサイズの閾値からなる低濃度領域用テーブル１６５ａと、図３（ｂ）に示すような１２８×１２８のマトリクスサイズの閾値からなる高濃度領域用テーブル１６５ｂとを有する。なお、低濃度領域用テーブル１６５ａ及び高濃度領域用テーブル１６５ｂにはそれぞれ、Ｃ（シアン）用のテーブル，Ｍ（マゼンタ）用のテーブル，Ｙ（イエロー）用のテーブル，Ｋ（ブラック）用のテーブルが用意されているが、図３（ａ）及び図３（ｂ）においては、代表して例えばＣ用のテーブルを示している。
【００４９】
ＦＭスクリーン処理部１６４は、濃度領域判定部１６１によって判定された各画素データに対応する濃度領域に応じて、上述したような閾値スクリーンテーブル１６５から低濃度領域用テーブル１６５ａ又は高濃度領域用テーブル１６５ｂを読み出す。また、濃度領域判定部１６１から入力された各画素値と、閾値スクリーンテーブル１６５（低濃度領域用テーブル１６５ａ又は高濃度領域用テーブル１６５ｂ）中の各画素に対応する閾値とを比較してドットのオン／オフ（１／０）を決定する。
【００５０】
より具体的には、濃度領域判定部１６１から入力された、低濃度領域又は高濃度領域に含まれる画素値の画素データが、Ｘ方向（図３の右方向）にＸ画素及びＹ方向（図３の下方向）にＹ画素を２次元マトリクス状に配置された領域（以下、ＦＭ処理領域ともいう）を構成している場合に、このＦＭ処理領域の一番左上の画素を座標（１，１）とし、処理方向の順に、座標（２，１）、（３，１）…（Ｘ，１）、（１，２）、（２，２）（３，２）…（Ｘ，２）、（１，３）…（Ｘ，Ｙ）とする。
【００５１】
そして、ＦＭスクリーン処理部１６４は、このようなＦＭ処理領域内の画素（１，１）の画素値Ｖ（１，１）と、これに対応する閾値スクリーンテーブル１６５中の座標（１，１）の閾値ＴＨ（１，１）とを比較する。そこで、画素値Ｖ（１，１）が閾値ＴＨ（１，１）よりも大きい場合に、画素（１，１）をオン（１）とし、小さい場合に画素（１，１）をオフ（０）とする。
【００５２】
続いて、ＦＭスクリーン処理部１６４は、ＦＭ処理領域内の画素（２，１）の画素値Ｖ（２，１）と、これに対応する閾値スクリーンテーブル１６５中の座標（２，１）の閾値ＴＨ（２，１）とを比較して画素（２，１）のオン／オフを決定する。ＦＭスクリーン処理部１６４は、このようなＦＭ処理領域内の各画素値Ｖ（ｘ，ｙ）と閾値スクリーンテーブル１６５中の各閾値ＴＨ（ｘ，ｙ）との比較処理を順次繰り返していき、画素（１２８，１）のオン／オフが決定された場合、ＦＭ処理領域内の画素（１２９，１）の画素値Ｖ（１２９，１）と、閾値スクリーンテーブル１６５中の座標（１，１）の閾値ＴＨ（１，１）とを比較して画素（１２９，１）のオン／オフを決定する。
【００５３】
同様にして、ＦＭスクリーン処理部１６４は、画素値Ｖ（１３０，１）と閾値ＴＨ（２，１）とを比較することにより画素値Ｖ（１３０，１）をオン又はオフに変換し、画素値Ｖ（Ｘ，１）の変換処理が終了するまで繰り返す。一方、画素値Ｖ（Ｘ，１）の変換処理が終了した場合、ＦＭスクリーン処理部１６４は、画素値Ｖ（１，２）と閾値ＴＨ（１，２）とを比較することにより画素（１，２）をオン又はオフに変換する。上述したような処理をＦＭスクリーン処理部１６４がＦＭ処理領域内の全画素データに対して行なうことにより、画像出力部１７によって出力される出力画像データが生成される。
【００５４】
このように、誤差拡散法に基づく処理により最も良好な画像が得られる中濃度領域の画素データに対してのみ誤差拡散処理を行なうことにより、本発明では、ドット密度の揺らぎを防止して画像の高画質化を実現することができる。一方、誤差拡散法では良好な画像を得ることが期待できない低濃度領域及び高濃度領域の画素データについては、周辺画素を参照しないＦＭスクリーン処理を行なうことにより、特にドットがまばらに分散するハイライト部分（低濃度領域）の画素データにおいては、ドットを適切に分散することができるのみならず、誤差拡散処理を行なった場合に発生するワーム及びドットの周期性等による画質の劣化（モアレ）を防止した良好な画像を形成することができる。
【００５５】
なお、高濃度領域の画像に対しても、同様の理由から周辺画素を参照する必要がないため、ＦＭスクリーン処理を行なうことにより良好な画像を得ることができる。よって、本発明では、低濃度領域から高濃度領域までの各画素値を有する入力画像データに、それぞれの画素値（濃度）に対応した階調再現処理を行なうことにより良好な画像を得ることができる。
【００５６】
以下に、上述した構成の階調再現処理部１６による階調再現処理の手順について説明する。図４は階調再現処理部１６による階調再現処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下の処理は、プリンタ１００において図示しないＲＯＭ等の記憶部に格納されている制御プログラムに従って図示しないＣＰＵにより実行される。
【００５７】
階調再現処理部１６は、出力階調補正部１５から入力された入力画像データ中の各画素データの濃度領域を濃度領域判定部１６１によって判定する（Ｓ１）。具体的には、濃度領域判定部１６１は、各画素データが、上述した濃度区分による低濃度領域、中濃度領域又は高濃度領域のいずれに含まれるかを判定し、中濃度領域に含まれると判定したか、又は低濃度領域及び高濃度領域のいずれかに含まれると判定したかを判断する（Ｓ２）。
【００５８】
濃度領域判定部１６１は、中濃度領域に含まれると判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、画素データを誤差拡散処理部１６２へ転送する（Ｓ３）。誤差拡散処理部１６２は、転送された画素データに対して、周辺参照部１６３による周辺画素の量子化誤差を参照した誤差拡散処理を上述したように実行する（Ｓ４）。一方、濃度領域判定部１６１は、中濃度領域に含まれないと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、即ち低濃度領域及び高濃度領域のいずれかに含まれると判定された画素データをＦＭスクリーン処理部１６４へ転送する（Ｓ５）。ＦＭスクリーン処理部１６４は、濃度領域判定部１６１によって判定された低濃度領域又は高濃度領域のいずれかに対応する閾値スクリーンテーブル１６５に基づいてＦＭスクリーン処理を上述したように実行する（Ｓ６）。
【００５９】
濃度領域判定部１６１は、出力階調補正部１５からの入力画像データ中の全画素データに対する処理が完了したか否かを判断しており（Ｓ７）、完了していないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ１へ処理を戻して次の画素データに対する処理を実行する。また、全画素データに対する処理が完了したと判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、階調再現処理部１６は階調再現処理を終了する。
【００６０】
上述した実施形態１では、入力画像データの各画素データの濃度を３つの濃度領域に区分する構成について説明したが、例えば、低濃度領域と、中濃度領域及び高濃度領域との２つの濃度領域に区分し、低濃度領域に対してのみＦＭスクリーン処理を実行し、中濃度領域及び高濃度領域に対しては誤差拡散処理を実行する構成としてもよい。また、上述した階調再現処理部１６は２値データへの階調再現処理を行なう構成を例に挙げているが、２値データに限らず多値データへの階調再現処理においても問題なく適用することができる。この場合、ＦＭスクリーン処理によって２値データを生成し、誤差拡散処理によって多値データを生成する構成、両処理とも多値データを生成する構成等とすることもでき、良好な画像が得られるならば特に限定はしない。
【００６１】
また、ＦＭスクリーン処理部１６４が使用する閾値スクリーンテーブル１６５は１２８×１２８のマトリクスサイズを有しているが、良好な画像が得られれば、これに限定されるものではない。更に、本実施形態１では、階調再現処理に利用する閾値スクリーンテーブル１６５をプリンタ１００（画像形成装置）内部に備える構成について説明したが、例えばメモリ容量の難点からプリンタ１００内部に設けることが望ましくない場合は、外部機器（図示せず）に保存しておき、画像形成処理（印字）の都度、画像データと共にプリンタ１００に転送するような構成を採ることも可能である。
【００６２】
なお、上述の外部機器としては、プリンタ１００にケーブルを介して接続されるコンピュータ、ファクスの受信部等が挙げられる。これらは比較的記憶容量の制限を受けにくいので、高画質を得るために有効である。このような構成ではより高画質の画像を形成することを可能とするために閾値スクリーンテーブル１６５を適切にアップデートする等の作業がより有効となる。このように、必要な情報を本体外部に設定することは、プリンタ１００のＣＰＵに負担をかけず、プリンタ１００のパフォーマンスの低下を回避する上で望ましい。更に、外部機器としてのコンピュータのドライバに上述した機能がない場合に、フレキシブルディスク又はＣＤ−ＲＯＭ等の電子データ記憶媒体を介して閾値スクリーンテーブル１６５及び階調再現処理を実行させるためのソフトウェアのアップデートが可能となる。
【００６３】
（実施形態１の変形例）
上述したような階調再現処理を行なって得られた出力画像データに基づいて記録用紙に画像を形成した場合、低濃度領域と中濃度領域との境界部分、及び中濃度領域と高濃度領域との境界部分に、局所的にドットが疎となる領域が発生する場合、又は形成されるドットパターンが画一的となる場合がある。図５はドットが疎となる領域を有するドットパターンを説明するための説明図である。図５（ａ）に入力画像データに基づいて形成される画像の一部を模式的に示しており、図中の破線よりも右側は画素値が１０の画素のみが形成され、左側は画素値が９の画素のみが形成されている。
【００６４】
このような画像に対して、上述したように、低濃度領域と判定される画素値９の画素データにはＦＭスクリーン処理部１６４によるＦＭスクリーン処理を実行し、中濃度領域と判定される画素値１０の画素データには誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理を実行した場合、図５（ｂ）の円で囲った領域のように、低濃度領域と中濃度領域との境界部分の右側、即ち画素値１０の領域内の、画素値９の領域との境界部分にドットが発生し難くなり、人間の目には白い線のようなものが知覚される場合がある。これは、境界部分に対して誤差拡散処理を行なった場合に、境界部分における誤差を十分に得ることができないためにドットのオンが遅れ、適切な画素位置にオンのドットが現れないためである。
【００６５】
そこで、この実施形態１の変形例では、低濃度領域と中濃度領域との境界部分、及び中濃度領域と高濃度領域との境界部分に対して以下のような処理を行なう。図６は階調再現処理部１６による階調再現処理の変形例を説明するための説明図である。図６において各セルはそれぞれ画素を示し、各セル内の数字はそれぞれの画素値を示す。
【００６６】
この変形例に係る階調再現処理部１６において、誤差拡散処理部１６２は、低濃度領域に含まれると判定された画素の内の、中濃度領域に含まれると判定された画素の位置から所定範囲内（ここでは、一例として２画素分とする）の位置の画素を含んだ領域内の各画素データに対して誤差拡散処理を実行する。また、ＦＭスクリーン処理部１６４は、低濃度領域に含まれると判定される画素であって、上述したように中濃度領域から２画素の範囲内の画素に対しては、誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理の終了後に、ＦＭスクリーン処理を実行する。
【００６７】
従って、図６（ａ）に示す入力画像データに対して階調再現処理部１６は、画素値９（低濃度領域）の画素に対してＦＭスクリーン処理部１６４によってＦＭスクリーン処理を順次実行し、画素値９の画素の内の画素値１０（中濃度領域）との境界部分の２画素分（図６（ａ）のハッチング部分）の画素に対してまず、誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理を実行する。続いて階調再現処理部１６は、画素値１０の画素に対して誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理を実行する。これにより、中濃度領域の各画素に対して、低濃度領域との境界部分においても図６（ａ）にハッチングで示した領域の画素の誤差を適切に参照することができ、良好なドット配置を有する出力画像データを生成することができる。
【００６８】
また、階調再現処理部１６は、上述した誤差拡散処理の終了後に、図６（ａ）にハッチングで示した領域の画素値９の画素に対して、ＦＭスクリーン処理部１６４によるＦＭスクリーン処理を実行することにより、この領域のドットのオン／オフを決定する。このように、低濃度領域及び中濃度領域の境界部分について、上述した処理を行なうことにより、図５（ｃ）に示すように、境界部分に白線のようなものが生じることなく、スムーズなドット配置を有する画像を得ることができる。
【００６９】
なお、このように一度誤差拡散処理により適切な誤差を計算した後に再度ＦＭスクリーン処理によって最終的なドットのオン／オフを決定する処理は、低濃度領域内の画素データに対してのみならず、中濃度領域と高濃度領域との境界部分を有する場合には高濃度領域内の画素データに対しても適切に適用することができる。また、上述した説明では、中濃度領域から２画素幅の画素データに対して、誤差拡散処理を行なった後にＦＭスクリーン処理を行なうことを示したが、２画素幅には限られず、良好なドットパターンが得られるようであれば１画素幅としてもよく、また３画素幅、更にはそれ以上としてもよい。
【００７０】
上述したように、この変形例では図６（ａ）にハッチングで示す画素データに対しては、誤差拡散処理及びＦＭスクリーン処理の両方を行なうようにしているため、全体としての処理時間が非常に長くなることが懸念される。しかし、ＦＭスクリーン処理は誤差拡散処理と比較すると非常に簡単な処理であるので、入力画像データの全画素データに対して誤差拡散処理を行なう場合に比較すれば十分に計算量を低減することができる。
【００７１】
以下に、上述した階調再現処理の変形例の処理手順について説明する。図７は階調再現処理部１６による階調再現処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下の処理は、プリンタ１００において図示しないＲＯＭ等の記憶部に格納されている制御プログラムに従って図示しないＣＰＵにより実行される。
【００７２】
階調再現処理部１６は、誤差拡散処理部１６２による処理の実行後にＦＭスクリーン処理部１６４による処理を行なう画素を特定する画素位置データを０に初期化してメモリ（図示せず）に記憶する（Ｓ１１）。階調再現処理部１６は、出力階調補正部１５から入力された入力画像データ中の各画素データが低濃度領域、中濃度領域又は高濃度領域のいずれに含まれるかを濃度領域判定部１６１によって判定し（Ｓ１２）、中濃度領域に含まれると判定したか、又は低濃度領域及び高濃度領域のいずれかに含まれると判定したかを判断する（Ｓ１３）。
【００７３】
濃度領域判定部１６１は、中濃度領域に含まれると判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、画素データを誤差拡散処理部１６２へ転送し（Ｓ１４）、誤差拡散処理部１６２によって周辺参照部１６３による周辺画素の量子化誤差を参照した誤差拡散処理を実行する（Ｓ１５）。一方、濃度領域判定部１６１は、中濃度領域に含まれないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、即ち低濃度領域及び高濃度領域のいずれかに含まれると判定した場合、当該画素データが中濃度領域の境界付近に位置するか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００７４】
濃度領域判定部１６１は、中濃度領域との境界付近であると判定した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、具体的には中濃度領域の周縁画素から２画素幅内の画素データである場合、当該画素データの位置を示す画素位置データをメモリに記憶させ（Ｓ１７）、当該画素データを誤差拡散処理部１６２へ転送し（Ｓ１４）、誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理を実行する（Ｓ１５）。
【００７５】
ステップＳ１６で、中濃度領域との境界付近でないと判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、濃度領域判定部１６１は、当該画素データをＦＭスクリーン処理部１６４へ転送し（Ｓ１８）、ＦＭスクリーン処理部１６４によって閾値スクリーンテーブル１６５に基づくＦＭスクリーン処理を実行する（Ｓ１９）。濃度領域判定部１６１は、出力階調補正部１５からの入力画像データ中の全画素データに対する処理が完了したか否かを判断しており（Ｓ２０）、完了していないと判断した場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ステップＳ１２へ処理を戻して次の画素データに対する処理を実行する。
【００７６】
また、全画素データに対する処理が完了したと判断した場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、階調再現処理部１６は、メモリに記憶した画素位置データが０でないか否かを判断し（Ｓ２１）、０であると判断した場合は（Ｓ２１：ＮＯ）、そのまま階調再現処理を終了し、０でないと判断した場合は（Ｓ２１：ＹＥＳ）、メモリに記憶された画素位置データに対応する画素データをＦＭスクリーン処理部１６４へ転送し（Ｓ２２）、ＦＭスクリーン処理部１６４によって閾値スクリーンテーブル１６５に基づくＦＭスクリーン処理を実行した後（Ｓ２３）、階調再現処理を終了する。
【００７７】
上述したように、低濃度領域と中濃度領域との境界部分、具体的には図６（ａ）にハッチングで示す領域内の画素データに対して誤差拡散処理を実行することにより、誤差拡散処理の実行対象である中濃度領域において、低濃度領域との境界部分がスムーズな画像を生成することができる。
【００７８】
しかし、図６（ａ）にハッチングで示す領域内の画素データに対して誤差拡散処理の実行後にＦＭスクリーン処理を実行する場合、画素値が変化する境界部分を検出する必要があり、計算量，計算時間の観点から望ましくない。そこで、中濃度領域に含まれると判定される画素値（ここでは、１０〜２２９）との差分が所定範囲（例えば１）内のデータ値（具体的には、９，２３０）を有する画素データに対して誤差拡散処理を実行し、更に誤差拡散処理の実行後にＦＭスクリーン処理を実行するようにすることもできる。
【００７９】
この場合、階調再現処理部１６は、低濃度領域における画素値９の画素及び高濃度領域における画素値２３０の画素に対して、誤差拡散処理及びＦＭスクリーン処理を実行する。具体的には、図６（ｂ）に示す入力画像データに対して階調再現処理部１６は、画素値８（低濃度領域）の画素にＦＭスクリーン処理部１６４によってＦＭスクリーン処理を順次実行する。次に階調再現処理部１６は、画素値９の画素（図６（ｂ）のハッチング部分）にまず誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理を実行し、続いて画素値１０の画素に誤差拡散処理部１６２による誤差拡散処理を実行する。
【００８０】
これにより、低濃度領域と中濃度領域との境界部分を検出することなく、中濃度領域の各画素に対して、低濃度領域との境界部分における各画素の誤差を適切に参照することができ、良好なドット配置を有する出力画像データを生成することができる。また、階調再現処理部１６は、上述した誤差拡散処理の終了後に、図６（ｂ）にハッチングで示した領域の画素値９の画素に対して、ＦＭスクリーン処理部１６４によるＦＭスクリーン処理を実行することにより、この領域のドットのオン／オフを決定する。
【００８１】
この方法では、上述したように図６（ａ）にハッチングで示した領域の画素よりも多い画素に対して誤差拡散処理及びＦＭスクリーン処理の両方を行なうことになるが、やはりＦＭスクリーン処理は誤差拡散処理と比較すると遥かに計算量が少ないので、実質的な計算のコストアップは発生しない。またこの方法では、境界部分を検出する必要もないので、より計算コストを小さくすることができ、高速化やコストダウンの観点からもより望ましい。
【００８２】
（実施形態２）
上述の実施形態１では、本発明の画像処理装置をプリンタに適用した構成について説明したが、以下の実施形態２では、本発明の画像処理装置をデジタル複写機に適用した構成について説明する。図８は実施形態２に係るデジタル複写機の内部構成例を示すブロック図である。図８中、１０１は本実施形態２のデジタル複写機を示している。デジタル複写機１０１は、カラー画像入力装置２１と、カラー画像入力装置２１を介して入力された画像データを処理するカラー画像処理装置３と、カラー画像処理装置３によって処理された画像データに基づく画像を用紙に形成するカラー画像出力装置２２と、デジタル複写機１０１をオペレータが操作するための操作パネル２０とを含んでいる。なお、図示していないが、デジタル複写機１０１は、上述した各部の制御を行うＣＰＵを備えている。また、上述の実施形態１で示すプリンタ１００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
カラー画像入力装置２１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えたスキャナ部により構成されており、原稿からの反射光像がＣＣＤにより読み取られ、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のアナログ信号が生成される。生成されたＲＧＢアナログ信号は、カラー画像処理装置３へ送出される。カラー画像処理装置３は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部３１、シェーディング補正部３２、入力階調補正部３３、領域分離処理部３４、色情報処理部１３、黒生成下色除去部１４、空間フィルタ処理部３５、出力階調補正部１５及び階調再現処理部１６を有する。
【００８４】
カラー画像処理装置３は、カラー画像入力装置２１によって読み取られたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換部３１、シェーディング補正部３２、入力階調補正部３３、領域分離処理部３４、色情報処理部１３、黒生成下色除去部１４、空間フィルタ処理部３５、出力階調補正部１５、階調再現処理部１６の順に転送し、それぞれ所定の処理を施すことによってＣＭＹＫデジタル画像データを生成する。また、カラー画像処理装置３によって生成された画像データは、図示しない記憶手段に一時的に記憶され、所定のタイミングでカラー画像出力装置２２へ出力される。
【００８５】
Ａ／Ｄ変換部３１は、カラー画像入力装置２１からＲＧＢアナログ信号を受け取り、受け取ったＲＧＢアナログ信号をＲＧＢデジタル信号に変換し、シェーディング補正部３１２へ送る。シェーディング補正部３２は、Ａ／Ｄ変換部３１から受け取ったＲＧＢデジタル信号に対して、カラー画像入力装置２１の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を行なった後、入力階調補正部３３へ送る。入力階調補正部３３は、シェーディング補正部３２から受け取ったＲＧＢデジタル信号（ＲＧＢの反射率信号）に対して、カラーバランスを整えると共に、カラー画像処理装置３に採用されている画像処理システムが処理し易い濃度信号などに変換する処理を行なった後、領域分離処理部３４へ送る。
【００８６】
領域分離処理部３４は、入力階調補正部３３から受け取ったＲＧＢデジタル信号の画像内の各画素を、文字領域、網点領域、写真領域の何れかに分離し、分離結果に基づいて、画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を黒生成下色除去部１４、空間フィルタ処理部３５及び階調再現処理部１６へ出力する。また、領域分離処理部３４が、入力階調補正部３３から受け取ったＲＧＢデジタル信号は、そのまま色情報処理部１３へ送られる。
【００８７】
色情報処理部１３及び黒生成下色除去部１４は、上述した実施形態１で示した構成と同様であり、領域分離処理部３４から入力されたＲＧＢデジタル信号は、色情報処理部１３によってＣＭＹ信号に変換され、黒生成下色除去部１４によってＣＭＹＫ信号に変換されて空間フィルタ処理部３５へ送られる。空間フィルタ処理部３５は、黒生成下色除去部１４から受け取ったＣＭＹＫ信号の画像に対し、領域識別信号に基づいてデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行ない、空間周波数特性を補正して画像のぼやけ又は粒状性劣化を改善する処理などを行なって出力階調補正部１５へ送る。
【００８８】
出力階調補正部１５は、上述した実施形態１で示した構成と同様であり、空間フィルタ処理部３５から入力されたＣＭＹＫ信号に対してカラー画像出力装置２２による階調再現特性に応じた出力階調補正処理を行なって階調再現処理部１６へ送る。階調再現処理部１６は、領域分離処理部３４からの領域識別信号に基づいて、出力階調補正部１５からのＣＭＹＫ信号の画像データに対して所定の処理を行なう。
【００８９】
具体的には、領域分離処理部３４によって文字領域として分離された領域は、特に黒文字又は色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部３５が行なう空間フィルタ処理に含まれる鮮鋭強調処理により高周波数の強調量を大きくする。また、階調再現処理部１６は、高域周波数の再現に適した高解像度の２値化または多値化処理を行なう。
【００９０】
また、領域分離処理部３４によって網点領域として分離された領域に関しては、空間フィルタ処理部３５において、入力網点成分を除去するためのローパス・フィルタ処理が行なわれる。そして、出力階調補正部１５では、濃度信号などの信号をカラー画像出力装置３２の特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理が行なわれ、階調再現処理部１６においては、最終的に画像を画素に分離してそれぞれの階調を再現できるように２値化又は多値化する階調再現処理（中間調生成）が行なわれる。さらに、領域分離処理部３４によって写真領域として分離された領域に関しては、階調再現処理部１６において、階調再現性を重視した２値化または多値化処理が行なわれる。
【００９１】
階調再現処理部１６で２値化または多値化処理されたＣＭＹＫ信号（画像データ）は、カラー画像出力装置２２へ送られる。カラー画像出力装置２２は、カラー画像処理装置３から受け取ったＣＭＹＫ信号に基づいて、紙などの記録媒体上に画像を形成する装置である。例えば、電子写真方式又はインクジェット方式のカラー画像出力装置を用いることが可能である。
【００９２】
（実施形態３）
上述の実施形態１では本発明の画像処理装置をプリンタに、実施形態２では本発明の画像処理装置をデジタル複写機にそれぞれ適用した構成について説明したが、プリンタ・ドライバをコンピュータに備えるようにしてもよい。図９はこのような画像処理システムの構成例を示すブロック図である。本実施形態３の画像処理システムは、コンピュータ４と、例えばスキャナ又はデジタルカメラ等のカラー画像入力装置２１と、例えばプリンタであるカラー画像出力装置２２とを含み、コンピュータ４にはプリンタ・ドライバ４０がインストールされている。
【００９３】
プリンタ・ドライバ４０は、上述したような色情報処理部１３、出力階調補正部１５及び階調再現処理部１６等と、画像データをプリンタ言語（ＰＪＬ：Printer Job Language）に翻訳するプリンタ言語翻訳部４１とを有する。カラー画像入力装置２１からコンピュータ４へ入力された画像データは、各種のアプリケーションプログラムを実行して加工・編集等を行なうことが可能である。
【００９４】
コンピュータ４は、カラー画像入力装置２１から取得した画像データに対して、色情報処理部１３、出力階調補正部１５及び階調再現処理部１６等により、色情報処理、出力階調補正処理及び階調再現処理等をアプリケーションソフトウェアとして実施し、処理後の画像データをプリンタ等のカラー画像出力装置２２へ入力するように構成している。なお、色情報処理部１３による色情報処理には黒生成下色除去処理も含まれる。
【００９５】
色情報処理部１３、出力階調補正部１５及び階調再現処理部１６等を経由して出力された処理後の画像データは、プリンタ言語翻訳部４１でプリンタ言語に変換され、通信ポートドライバ４２、通信ポート（ＲＳ２３２Ｃ、ＬＡＮ等）４３を介してカラー画像出力装置２２へ出力され、画像データに応じた画像が記録される。
【００９６】
（実施形態４）
また、上述した本発明の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを、コンピュータによる読み取りが可能な記録媒体に記録するようにしておいても良い。この場合には、本発明の画像処理方法を行うコンピュータプログラムを記録した記録媒体を持ち運び自在に提供することができる。
【００９７】
図１０は、本発明に係るコンピュータプログラムをインストールすることにより構築される画像処理システムの構成例を示す模式図である。図中５２は、パーソナルコンピュータ，ワークステーション等の情報処理装置である。情報処理装置５２には、フラットベッドスキャナ，フィルムスキャナ，デジタルカメラ等の画像入力装置５１、用紙，ＯＨＰフィルム等のシート上に画像を形成する手段を備えたインクジェットプリンタ，レーザプリンタ等の画像形成装置５３、ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ等の画像表示装置５４等の周辺機器が接続されている。
【００９８】
情報処理装置５２は、本発明に係るコンピュータプログラムを記録したＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体５５からコンピュータプログラムを読み取るためのＦＤドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドライブのような読取装置を備えている。この読取装置によって読み取られたコンピュータプログラムは情報処理装置５２内の所定の記憶領域に格納される。情報処理装置５２の図示しないＣＰＵは、この記憶領域からコンピュータプログラムをロードして実行することにより、上述したような画像処理方法（階調再現処理）を実現する。
【００９９】
このような構成とすることにより、本発明の画像処理方法をユーザの好みに応じて用いることが可能となる。例えば、本発明の画像処理方法をこの画像処理システムで実行する場合、閾値の設定を任意に変更することが容易になり、また、画像表示装置５４に表示される結果（プレビュー）に応じて設定し直すなど、ユーザの好みに応じた処理が可能となる。閾値の変更は、キーボード５６を用いて直接数値を入力したり、マウス５７にて閾値を表すシンボルをドラッグしたりする等により可能である。
【０１００】
コンピュータプログラムを記録する記録媒体５５としては、プログラムを記憶可能であって、コンピュータによって直接的又は間接的に読み取り可能な記憶媒体であればよい。例えば、上述したＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭの他に、ＭＯ，ＭＤ，ＤＶＤ等の光ディスク、ハードディスクのような磁気記録媒体、ＩＣカード，メモリカード，光カード等のカード型記録媒体、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory），ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ），フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリの利用も可能である。
【０１０１】
また、情報処理装置５２が、通信ネットワークを介してサーバ装置等に接続するための通信手段としてモデム等を備えている場合には、サーバ装置に予め本発明のコンピュータプログラムを格納させておき、このサーバ装置からコンピュータプログラムをダウンロードし、情報処理装置５２内にインストールする構成であっても良い。
【０１０２】
上述した各実施形態では、階調再現処理のひとつとしてＦＭスクリーン処理を使用しているが、閾値アレイを用いた階調再現処理であればこれに限定されるものではない。また、本発明の画像処理装置は、インクジェット方式、電子写真方式の画像形成装置に適用されるだけでなく、例えばトナージェット方式、熱転写方式を利用した画像形成装置にも応用することができる。また、本発明の画像処理装置は、コンピュータに接続して利用されるモニタ、階調再現処理を必要とするテレビモニタ、液晶デバイス又はツィストボールを利用した電子ペーパーにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施形態１に係るプリンタの内部構成例を示すブロック図である。
【図２】階調再現処理部の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】閾値スクリーンテーブルの構成例を示す模式図である。
【図４】階調再現処理部による階調再現処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】ドットパターンを説明するための説明図である。
【図６】階調再現処理の変形例を説明するための説明図である。
【図７】階調再現処理部による階調再現処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施形態２に係るデジタル複写機の内部構成例を示すブロック図である。
【図９】実施形態３に係る画像処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図１０】実施形態４に係る画像処理システムの構成例を示す模式図である。
【図１１】従来の誤差拡散法に用いる重み係数マトリクスの例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  プリンタ（画像形成装置）
１  カラー画像処理装置（画像処理装置）
１０  画像入力部
１６  階調再現処理部
１６１  濃度領域判定部（判定手段）
１６２  誤差拡散処理部（第１処理手段）
１６４  ＦＭスクリーン処理部（第２処理手段）
１６５  閾値スクリーンテーブル
１７  画像出力部
１０１  デジタル複写機（画像形成装置）
３  カラー画像処理装置（画像処理装置）
２１  カラー画像入力装置
２２  カラー画像出力装置
５５  記録媒体
【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５】
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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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