(57)【要約】【課題】閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行う場合において、出力画像の画質を落とすことなく、該閾値マトリクスを格納するためのメモリ容量を削減する。【解決手段】印刷処理に用いる色材に対応した複数の色版の画像データそれぞれに対して、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行ってハーフトーン処理後の画像を生成する画像処理装置であって、前記複数の色版のうち視感度が相対的に低い色版用の第一の閾値マトリクスにおける閾値のビット数は、前記複数の色版のうち視感度が相対的に高い色版用の第二の閾値マトリクスにおける閾値のビット数よりも小さいことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷処理に用いる色材に対応した複数の色版の画像データそれぞれに対して、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行ってハーフトーン処理後の画像を生成する画像処理装置であって、
前記複数の色版のうち視感度が相対的に低い色版用の第一の閾値マトリクスにおける閾値のビット数は、前記複数の色版のうち視感度が相対的に高い色版用の第二の閾値マトリクスにおける閾値のビット数よりも小さい
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
印刷処理に用いる色材に対応した複数の色版の画像データそれぞれに対して閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行って３値以上の多値画像を生成する画像処理装置であって、
前記複数の色版のうち視感度が相対的に低い色版用の第一の閾値マトリクスの数が、前記複数の色版のうち視感度が相対的に高い色版用の第二の閾値マトリクスの数よりも少ない
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記第一の閾値マトリクスのサイズが、前記第二の閾値マトリクスのサイズよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第一の閾値マトリクスにおける閾値のビット数が、前記第二の閾値マトリクスにおける閾値のビット数よりも小さい
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第一及び第二の閾値マトリクスにおける閾値のビット数は、各色版の明度と前記印刷処理に用いる記録媒体の明度との差に基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第一及び第二の閾値マトリクスにおける閾値のビット数は、前記複数の色版のうち視感度が最も高い色版の階調数を基に、前記複数の色版における明度差１あたりの階調数が各色版で同じになるように決定されることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記複数の色版には、少なくともブラック版が含まれ、
前記視感度が最も高い色版は、前記ブラック版である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記複数の色版には、少なくともイエロー版が含まれ、
前記視感度が相対的に低い色版は、前記イエロー版である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記複数の色版には、少なくともライトシアン版とライトマゼンタ版が含まれ、
前記視感度が相対的に低い色版は、前記ライトシアン版と前記ライトマゼンタ版である
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
印刷処理に用いる色材に対応した複数の色版の画像データそれぞれに対して、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行ってハーフトーン処理後の画像を生成する画像処理方法であって、
前記複数の色版のうち視感度が相対的に低い色版の画像データに対しては、前記複数の色版のうち視感度が相対的に高い色版の画像データよりも、保持されている閾値のビット数が小さい閾値マトリクスを使用して前記ハーフトーン処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
印刷処理に用いる色材に対応した複数の色版の画像データそれぞれに対して閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行って３値以上の多値画像を生成する画像処理方法であって、
前記複数の色版のうち視感度が相対的に低い色版の画像データに対しては、前記複数の色版のうち視感度が相対的に高い色版の画像データよりも、少ない数の閾値マトリクスを使用して前記ハーフトーン処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式やインクジェット方式、熱転写方式といった様々な方式を用いて紙等の記録媒体に画像を形成するデジタル複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が広く普及してきている。一般にこれらの画像形成装置における出力可能な階調数は、入力された画像データの階調数よりも低い場合が多い。そのため、入力された画像データに対して量子化処理（ハーフトーン処理）を行っている。ハーフトーン処理としては、誤差拡散法等に代表される注目画素の周辺濃度を考慮して閾値を決定する条件付き決定法と、組織的ディザ法やサブマトリクス法に代表される注目画素のみで閾値を決定する独立決定法が知られている。
【０００３】
ここで、独立決定法によるハーフトーン処理について説明する。まず組織的ディザ法は、例えば二次元平面上に配置したＮ×Ｍ画素（Ｎ、Ｍは整数）の閾値マトリクスを階調再現の１単位として用意し、各画素に対して、閾値マトリクスの閾値と入力された多値画像の画素値とを比較することで量子化を行う方法である。このような独立決定法によるハーフトーン処理は、条件付き決定法に比べて処理が簡単であり、高速処理が要求される場合に有効である。しかしながら、多くの階調数を再現するためには、階調数に対応する大きなサイズの閾値マトリクスが必要となり、その閾値マトリクスを記録しておくため多くのメモリ容量が必要になる。また、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の色毎に異なる閾値マトリクスを用意すると、さらに多くのメモリ容量が必要になる。
【０００４】
そこで、閾値マトリクスを、基本パターン情報と配置パターン情報の２つに分割してＲＯＭに記憶させておく方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、画像形成装置内のＲＯＭに記憶された基本パターン情報と配置パターン情報に基づく演算をコントローラ部で行い、該演算によって生成された閾値マトリクスがコントローラ部の内部メモリに記憶される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６６６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のとおり特許文献１の手法では、基本パターン情報と配置パターン情報に基づき生成されたサイズの大きい閾値マトリクスがコントローラ部の内部メモリに記憶されることになる。そのため、コントローラ部の内部メモリには依然として多くの容量が必要になる。
【０００７】
本発明は、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行う場合において、出力画像の画質を落とすことなく、該閾値マトリクスを格納するためのメモリ容量を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像処理装置は、印刷処理に用いる色材に対応した複数の色版の画像データそれぞれに対して、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行ってハーフトーン処理後の画像を生成する画像処理装置であって、前記複数の色版のうち視感度が相対的に低い色版用の第一の閾値マトリクスにおける閾値のビット数は、前記複数の色版のうち視感度が相対的に高い色版用の第二の閾値マトリクスにおける閾値のビット数よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を行う場合において、出力画像の画質を落とすことなく、該閾値マトリクスを格納するためのメモリ容量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】印刷システムの構成の一例を示す図。
【図２】画像処理部の内部構成を示すブロック図。
【図３】色版毎の明度を示すグラフ。
【図４】実施例１に係る、ハーフトーン処理部の内部構成を示すブロック図。
【図５】実施例１に係る、ハーフトーン処理の流れを示すフローチャート。
【図６】実施例１に係る、２値の多値画像に量子化するハーフトーン処理の概要を説明する図。
【図７】色版毎の明度を示すグラフ。
【図８】実施例２に係る、ハーフトーン処理部の内部構成を示すブロック図。
【図９】実施例２に係る、２値の多値画像に量子化するハーフトーン処理の概要を説明する図。
【図１０】実施例３に係る、ハーフトーン処理部の内部構成を示すブロック図。
【図１１】実施例３に係る、ハーフトーン処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】実施例３に係る、１６値の多値画像を生成するハーフトーン処理の概要を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を好適な実施例に従って詳細に説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
本実施例では、色版毎の視認性に応じて、閾値マトリクスにおける閾値のビット数を変えることで回路規模を削減する態様について説明する。
【００１３】
図１は、本実施例に係る、印刷システムの構成の一例を示す図である。印刷システムは、ホストコンピュータ１と画像形成装置２とで構成され、ネットワーク３によって相互に接続される。画像形成装置２は、コントローラ２１、印刷エンジン２２、ユーザインタフェース（ＵＩ）部２３を備える。なお、ＵＩ部２３は、ユーザが各種操作を行うためのスイッチやＬＥＤ表示器等を有する。
【００１４】
ホストコンピュータ１は、一般のＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＷＳ（ワークステーション）などのコンピュータである。このホストコンピュータ１には文書作成アプリケーションやプリンタドライバといったソフトウェアがインストールされている。そして、例えば文書作成アプリケーションで作成された電子文書は、プリンタドライバによってＰＤＬ（Page Description Language）データとして、ネットワーク３を介して画像形成装置２に送信される。ここで、ネットワークは、例えばＬＡＮ（Local Area Network）である。
【００１５】
ホストコンピュータ１から送られてきたＰＤＬデータは、画像形成装置２のコントローラ２１で受け取られる。コントローラ２１は、受け取ったＰＤＬデータを、印刷エンジン２２で処理可能な印刷データに変換し、印刷エンジン２２に印刷データを出力する。印刷エンジン２２は、コントローラ２１より出力された印刷データに基づいて、紙等の記録媒体上に電子写真方式やインクジェット方式といった所定の方式で印刷処理を行う。ＵＩ部２３は、ユーザにより操作され、使用する機能を選択したり、各種指示を行うために使用される。このＵＩ部２３は、タッチパネル機能を持つ液晶ディスプレイを備える他、スタートキーやストップキー、テンキーといった各種キーやボタンを配置したキーボード等を備えている。
【００１６】
次に、コントローラ２１の詳細について説明する。コントローラ２１はホストＩ／Ｆ部１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４、画像処理部１０５、エンジンＩ／Ｆ部１０６、内部バス１０７を有する。ホストＩ／Ｆ部１０１は、上述のＰＤＬデータの受信など、ホストコンピュータ１との間でデータのやり取りを行う通信インタフェースである。ホストＩ／Ｆ部１０１で受信したＰＤＬデータは、画像処理部１０５に送られる。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０４に格納されているプログラムやデータを用いて画像形成装置２全体の制御を行うと共に、コントローラ２１が行う後述の画像処理を実行する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０２が様々な処理を実行する際に用いるワークエリアである。ＲＯＭ１０４は、後述の画像処理をＣＰＵ１０２に実行させるためのプログラムやデータ、また、コントローラ２１の設定データなどが格納されている。
【００１７】
画像処理部１０５は、ＣＰＵ１０２からの設定に応じて、ＰＤＬデータに対してプリント用画像処理を行い、印刷エンジン２２で処理可能な印刷データを生成する。具体的には、受け取ったＰＤＬデータに対してラスタライズを行うことで、１画素あたりＲＧＢの色成分を持つ画像データ（ＲＧＢ画像データ）を生成する。ＲＧＢ画像データは、各画素がＲＧＢの色成分それぞれにつき多値（例えば、10ビット（1024階調））の値を持つビットマップデータである。そして、画像処理部１０５は、生成されたＲＧＢ画像データに対して所定の画像処理を施すことで印刷データを生成する。画像処理部１０５の詳細については後述する。エンジンＩ／Ｆ部１０６は、画像処理部１０５によって生成された印刷データを、印刷エンジン２２に送信するインタフェースである。内部バス１０７は、上述の各部を繋ぐシステムバスである。
【００１８】
［画像処理部］
次に、画像処理部１０５の詳細について説明する。図２は、画像処理部１０５の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像処理部１０５は、ＲＩＰ２０１、色変換処理部２０２、ガンマ補正処理部２０３、ハーフトーン処理部２０４で構成される。
【００１９】
ＲＩＰ（Raster Image Processor）２０１は、入力されたＰＤＬデータに対してラスタライズ処理を行って、例えばＲＧＢ色空間の多値の画像データを生成する。色変換処理部２０２は、生成された多値の画像データにおけるＲＧＢ色空間を、印刷エンジン２２で用いる色材に対応した色空間（例えばＣＭＹＫ）へと変換する色変換処理を行う。この色変換処理によって１画素あたり多値の濃度値（「階調値」、「信号値」とも呼ぶ）を持つ、ＣＭＹＫ色空間の画像データが生成される。生成されたＣＭＹＫ色空間の画像データは、色変換処理部２０２内のバッファ（不図示）に格納される。
【００２０】
ガンマ補正処理部２０３は、後述するハーフトーン処理部２０４で生成される画像データ（ハーフトーンデータ）が記録紙へと転写された際の濃度特性が所望の特性となるよう、一次元のＬＵＴを用いて、ＣＭＹＫ色空間の画像データの濃度値を補正する。本実施例では、例としてリニアな形状をした一次元のＬＵＴを用いる。このＬＵＴは入力値がそのまま出力値となるようなテーブルである。ただし、印刷エンジン２２の状態の変化に応じて、ＣＰＵ１０２は、この一次元のＬＵＴを書き換えてもよい。ガンマ補正後のＣＭＹＫ色空間の画像データは、ハーフトーン処理部２０３に入力される。ハーフトーン処理部２０４は、入力されたＣＭＹＫ色空間の画像データに量子化処理を行ってハーフトーン（網点）で構成されたハーフトーンデータを生成し、これを印刷データとして、エンジンＩ／Ｆ部１０６へ出力する。
【００２１】
[色版毎の視認性に関して]
ここで、人間の視覚特性（視感度）と各色版で必要になる階調数について、図３を参照して説明する。図３は、ＣＭＹＫの色版毎の明度を示すグラフである。図３において、明度値“90”を示す破線は、紙の明度を示している。なお、本実施例において明度は、視覚応答に均等な数値であるとする。
【００２２】
人間の網膜には明暗に反応する杆体と色に反応する錐体が存在する。このうち、人間の視覚は明度成分の違いに敏感に反応し、色彩の違いにはさほど反応しない。そして、単色の階調性は、何も印字されていない状態（紙の明度）からすべての画素をある色版で埋め尽くす（ある色版の明度）までに表現できる階調のことを示す。従って、ブラック版（以下、Ｋ版）であれば、紙の明度値“90”からＫ版の明度値“25”を引いた明度差“65”の範囲で階調を滑らかに表現する必要がある。また、イエロー版（以下、Ｙ版）であれば、紙の明度値“90”からＹ版の明度値“80”を引いた明度差“10”の範囲で階調を滑らかに表現する必要がある。シアン版（以下、Ｃ版）とマゼンタ版（以下、Ｍ版）であれば、紙の明度値“90”からＣ版とＭ版における明度値“50”を引いた明度差“40”の範囲で階調を滑らかに表現する必要がある。
【００２３】
ここで、Ｋ版について疑似輪郭を起こすことなく滑らかに階調表現するために、1024階調が必要であるとする。このとき、Ｋ版は明度差“65”を1024階調で表現することになる。従って、明度差１当たりの階調数は、1024／65＝15.7≒16となる。これに基づくと、Ｙ版は明度差“10”なので、必要な階調数は、10×16＝160階調となる。また、Ｃ版とＭ版はいずれも明度差“40”なので、必要な階調数は、40×16＝640階調となる。
【００２４】
以上から、Ｋ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は、1024階調を確保するために10ビット（0000000000〜1111111111＝0〜1023）が必要となる。同様にＣ版用とＭ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は、640階調を確保するために10ビットが必要となる。そして、Ｙ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は、160階調を確保すればよいので、8ビット（00000000〜11111111＝0〜255）で足りる。以上を踏まえ、本実施例では、視感度が相対的に高いＭ版、Ｃ版、Ｋ版の各閾値マトリクスにおいては各閾値を10ビットで保持し、視感度が相対的に低いＹ版の閾値マトリクスにおいては各閾値を8ビットで保持するようにする。
【００２５】
この点、従来であれば、必要となる階調数の最大値に合わせて閾値のビット数を決定していた。閾値マトリクスは画像データの横方向にM画素、縦方向にN画素の周期でタイル状に繰り返し適用される。従って、従来の手法では、Ｙ版用の閾値マトリクスの閾値保持に要するメモリ量も、閾値マトリクスのサイズ（M×N）に、保持される閾値のビット数を乗算した値であるM×N×10（ビット）となる。しかし、本実施例では、Ｙ版用の閾値マトリクスにおける閾値は8ビットでよいので、閾値保持に要するメモリ量は、M×N×8（ビット）となる。よって、従来に比べて、Ｙ版用の閾値マトリクスの閾値保持に要するメモリ量を20％削減することが可能となる。
【００２６】
なお、上述の例では、Ｋ版に必要な階調数を1024階調としたが、4096階調や65536階調であってもよい。例えば、Ｋ版に必要な階調数を4096階調とした場合は、明度差“65”を4096階調で表現することになるので、明度差“1”当たりの階調数は、4096／65≒63となる。これに基づくと、Ｙ版は明度差“10”なので、必要な階調数は、10×63＝630階調となる。また、Ｃ版とＭ版はいずれも明度差“40”なので、必要な階調数は、40×63＝2520階調となる。以上から、Ｋ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は、4096階調を確保するために12ビットが必要となる。同様にＣ版用とＭ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は、2520階調を確保するために12ビットが必要となる。そして、Ｙ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は、630階調を確保すればよいので、10ビットで足りる。よって、この場合は、Ｙ版用の閾値マトリクスの閾値保持に要するメモリ量を約17％削減することが可能となる。
【００２７】
また、上述の例では、Ｋ版の明度値を“25”、Ｙ版の明度値を“80”、Ｃ版とＭ版の明度値を“50”としたが、各色版の明度は色材に応じて、例えば電子写真方式の場合であればトナーに使用される染料などの成分などによって変わることは言うまでもない。また、紙の明度値を“90”としたが、これも紙の種類によって異なり得るものである。
【００２８】
[ハーフトーン処理部２０４の詳細]
次に、本実施例におけるハーフトーン処理部２０４の詳細について説明する。ここでは、印刷エンジン２２が、ＣＭＹＫの４種類の色材（トナーやインク）を用いて、紙等の記録媒体上に画像を形成するタイプの印刷エンジンであるとの前提で説明を行うものとする。図４は、本実施例に係る、ハーフトーン処理部２０４の内部構成を示すブロック図である。図４に示すように、ＣＭＹＫの各色版に対応した４種類の画像処理パス２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋが存在する。第一の画像処理パスにはＹ版の画像データ、第二の画像処理パスにはＭ版の画像データ、第三の画像処理パスにはＣ版の画像データ、第四の画像処理パスにはＫ版の画像データがそれぞれ入力される。各画像処理パス２０４Ｙ〜２０４Ｋは、座標特定部４０１、マトリクス記憶部４０２、閾値取得部４０３、比較部４０４を有する。そして、画像処理パス２０４Ｙは、さらにビット変換部４０５を有する。このような構成のそれぞれの画像処理パスで、ＣＭＹＫの色版毎の入力画像データに対してハーフトーン処理が施される。図５は、本実施例に係る、ハーフトーン処理の流れを示すフローチャートである。ハーフトーン処理部２０４にガンマ補正が施されたＣＭＹＫ色空間の画像データが入力されると、図５のフローに示す一連の処理が、各色版に対応する各画像処理パスで実行される。以下のフローでは、入力画像データにおける主走査方向の画素数をx_max、副走査方向の画素数をy_maxと表することとする。
【００２９】
ステップ５０１では、座標特定部４０１が、対象色版の画像データにおける画素位置を特定する座標情報(x,y)を初期化する。ここでは、(x,y)＝(0,0)に設定される。続くステップ５０２では、座標特定部４０１が、注目画素の位置を示す座標情報(x,y)を閾値取得部４０３へ通知する。例えば、入力された画像データの左隅を原点とし、一番左上の画素を注目画素とする場合は、座標情報(x,y)として(0,0)が閾値取得部４０３へ通知される。
【００３０】
ステップ５０３では、閾値取得部４０３が、通知された座標情報に従って注目画素に対応する閾値thをマトリクス記憶部４０２から取得する。このように、座標特定部４０１が、注目画素の座標情報(x,y)を閾値取得部４０３へ通知することで、閾値取得部４０３によって当該注目画素の位置に対応する閾値が読み出される。そして、取得された閾値thは比較部４０４へ出力される。図６は、本実施例に係る、２値の多値画像に量子化するハーフトーン処理の概要を説明する図である。図６（ａ）はＹ版用の画像処理パス２０４Ｙに対応し、同（ｂ）はＹ版以外の色版用の画像処理パスに対応している。いま、入力画像データの一番左上の画素が注目画素であった場合、Ｙ版用の画像処理パス２０４Ｙでは、閾値thとして“58”が取得されて比較部４０４Ｙへ出力される。また、Ｃ版、Ｍ版、Ｋ版用の各画像処理パス２０４Ｃ、２０４Ｍ、２０４Ｋでは、閾値thとして“662”が取得されて比較部４０４Ｃ、４０４Ｍ、４０４Ｋへそれぞれ出力される。
【００３１】
ステップ５０４では、比較部４０４が、注目画素の濃度値In(x,y)を取得する。ここで、Ｙ版の場合は、マトリクス記憶部４０２Ｙ内の閾値マトリクスに保持されている閾値のビット数は、8ビットである。よって、ビット変換部４０５Ｙにおいて、注目画素の10ビットの濃度値に対してビット変換が施され、その上位8ビットが比較部４０４Ｙに入力される。上述の図６（ａ）の例で、一番左上の画素が注目画素であった場合は、濃度値In(0,0)は“949”であり、これを10ビットで表すと“1110110101”である。その上位8ビットは“11101101”なので、これに相当する“237”が、ビット変換部４０５Ｙから比較部４０４Ｙへ出力されることになる。また、図６（ｂ）の例で、一番左上の画素が注目画素であった場合は、濃度値In(0,0)として“67”がそのまま比較部４０４に入力される。
【００３２】
ステップ５０５では、比較部４０４が、濃度値In(x,y)と閾値thとを比較する。濃度値In(x,y)が閾値thよりも大きい場合は、ステップ５０６に進む。一方、濃度値In(x,y)が閾値thよりも小さい場合は、ステップ５０７に進む。
【００３３】
ステップ５０６では、出力値Doutが“1”に決定され出力される。また、ステップ５０７では、出力値Doutが“0”に決定され出力される。上述の図６（ａ）の例で、一番左上の画素が注目画素であるときの濃度値In(0,0)は“949”、閾値thは“58”である。この場合、濃度値Inの方が閾値thよりも大きいので、“1”が出力値となる。また、図６（ｂ）の例で、一番左上の画素が注目画素であるときの濃度値In(0,0)は“67”、閾値thは“662”である。この場合、濃度値Inの方が閾値thよりも小さいので、“0”が出力値となる。
【００３４】
ステップ５０８では、座標特定部４０１が、主走査方向の座標xがx_maxに達したか（一致するか）判定する。判定の結果、主走査方向の座標xがx_maxに達していない場合は、ステップ５０９に進む。ステップ５０９では、座標特定部４０１が座標xをインクリメント（＋1）して、注目画素を主走査方向に１画素進める。座標xがインクリメントされると、ステップ５０２に戻って次の注目画素についての処理が続行される。判定の結果、主走査方向の座標xがx_maxに達している場合は、ステップ５１０に進む。
【００３５】
ステップ５１０では、座標特定部４０１が、副走査方向の座標yがy_maxに達したか（一致するか）判定する。判定の結果、副走査方向の座標yがy_maxに達していない場合は、ステップ５１１に進む。ステップ５１１では、座標特定部４０１が、座標xをリセット（x＝0に設定）した上で座標yをインクリメント（＋1）して、注目画素を副走査方向に１画素進める。座標yがインクリメントされると、ステップ５０２に戻って次の注目画素についての処理が続行される。判定の結果、副走査方向の座標yがy_maxに達している場合は、入力画像データのすべての画素が処理されたことになるので、本処理を終了する。
以上が、本実施例の各画像処理パスで実行されるハーフトーン処理の内容である。
【００３６】
本実施例によれば、視感度が相対的に低い色版用の閾値マトリクスにおける閾値のビット数を、他の色版用の閾値マトリクスにおける閾値のビット数よりも小さくする。これにより、必要な階調性を維持したまま、視認性の低い例えばＹ版用の閾値マトリクスを格納するマトリクス記憶部４０２のメモリ容量を少なくすることで、回路規模を削減することが可能となる。
【実施例２】
【００３７】
実施例１では、印刷エンジン２２がＣＭＹＫの各色成分に対応する４色の色材を用いて画像形成を行う場合を例に説明を行った。次に、印刷エンジン２２がＣＭＹＫにライトシアン（ＬＣ）とライトマゼンタ（ＬＭ）を加えた計６種類の色材を用いて画像形成を行う場合を、実施例２として説明する。なお、実施例１と共通する内容については説明を省略し、以下では差異点を中心に説明を行うものとする。
【００３８】
[版毎の視認性に関して]
ここで、人間の視覚特性（視感度）と各色版で必要になる階調数について、図７を参照して説明する。図７は、ＣＭＹＫにＬＣとＬＭを加えた色版毎の明度を示すグラフである。紙の明度等の基本的事項は実施例１の図３と同じである。前述のとおり、Ｋ版であれば明度差“65”の範囲で、Ｙ版であれば明度差“10”の範囲で、Ｃ版とＭ版であれば明度差“40”の範囲でそれぞれ階調を滑らかに表現する必要がある。そして、ライトシアン版（以下、 ＬＣ版）とライトマゼンタ版（以下、ＬＭ版）の場合は、紙の明度値は“90”、ＬＣ版とＬＭ版の明度値は“60”なので、紙の明度値から各色版の明度値を引いた明度差“30”の範囲で階調を滑らかに表現する必要がある。
【００３９】
そして、実施例１と同様、Ｋ版について疑似輪郭を起こすことなく、滑らかに階調表現するために1024階調必要であるとすると、明度差“65”を1024階調で表現することになるので、明度差“１”当たりの階調数は“16“である。これに基づくと、明度差が“10”のＹ版に必要な階調数は160階調、明度差が“40”のＣ版とＭ版に必要な階調数は640階調である。そして、ＬＣ版とＬＭ版の場合は、明度差が“30”なので必要な階調数は480階調となる。そして、前述のとおり、この場合にＫ版用、Ｃ版用、Ｍ版用の各閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は10ビットで、Ｙ版用の閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は8ビットで足りる。そして、480階調を確保すればよいＬＣ版とＬＭ版については、各閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は9ビットでよいことになる。つまり、本実施例の場合は、従来に比べて、Ｙ版用の閾値マトリクスにおける閾値の保持に要するメモリ量を20％、ＬＣ版用とＬＭ版用の閾値マトリクスにおける閾値の保持に要するメモリ量をそれぞれ10％削減することが可能となる。
【００４０】
[ハーフトーン処理部２０４の詳細]
次に、本実施例におけるハーフトーン処理部２０４の詳細について説明する。図８は、本実施例に係る、ハーフトーン処理部２０４の内部構成を示すブロック図である。図８に示すように、各色版に対応した６種類の画像処理パス２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋ、２０４ＬＣ、２０４ＬＭが存在する。実施例1と同様、第一の画像処理パスにはＹ版の画像データ、第二の画像処理パスにはＭ版の画像データ、第三の画像処理パスにはＣ版の画像データ、第四の画像処理パスにはＫ版の画像データがそれぞれ入力される。そして、第五の画像処理パスにはＬＣ版の画像データ、第六の画像処理パスにはＬＭ版の画像データがそれぞれ入力される。本実施例の各画像処理パス２０４Ｙ〜２０４ＬＭは、座標特定部８０１、マトリクス記憶部８０２、閾値取得部８０３、比較部８０４を有する。そして、画像処理パス２０４Ｙ、２０４ＬＣ及び２０４ＬＭは、さらにビット変換部８０５を有する。このような構成のそれぞれの画像処理パスで、入力画像データに対して実施例１の図５で示したハーフトーン処理が施される。
【００４１】
図９は、本実施例に係る、２値の多値画像に量子化するハーフトーン処理の概要を説明する図である。図９（ａ）はＹ版用の画像処理パス２０４Ｙに対応し、同（ｂ）はＣ版、Ｍ版、Ｋ版用の画像処理パス２０４Ｃ、２０４Ｍ、２０４Ｋに対応し、同（ｃ）はＬＣ版とＬＭ版用の画像処理パス２０４ＬＣと２０４ＬＭに対応している。座標特定部８０１によって、注目画素位置を特定する座標情報(x,y)が閾値取得部８０３へ通知されると（ステップ５０１及び５０２）、閾値取得部８０３は、通知された座標情報に従って注目画素に対応する閾値thをマトリクス記憶部８０２から取得する。入力画像データの一番左上の画素が注目画素であった場合、Ｙ版用の画像処理パス２０４Ｙでは、閾値thとして“58”が取得されて比較部８０４Ｙへ出力される。また、Ｃ版、Ｍ版、Ｋ版用の各画像処理パス２０４Ｃ、２０４Ｍ、２０４Ｋでは、閾値thとして“662”が取得されて比較部８０４Ｃ、８０４Ｍ、８０４Ｋへそれぞれ出力される。そして、ＬＣ版とＬＭ版用の各画像処理パス２０４ＬＣと２０４ＬＭでは、閾値thとして“4”が取得されて比較部８０４ＬＣと８０４ＬＭへそれぞれ出力される。
【００４２】
続けて、比較部８０４によって、注目画素の濃度値In(x,y)が取得される（ステップ５０４）。このとき、マトリクス記憶部８０２内の閾値マトリクスに保持されている閾値のビット数に応じた注目画素の濃度値が比較部８０４に入力される。Ｙ版に対応する図９（ａ）の例で一番左上の画素が注目画素であった場合、濃度値In(0,0)は“949”であるので、その上位8ビットに相当する949≫2＝“237”が、ビット変換部８０５Ｙによって比較部８０４Ｙに入力されることになる。また、ＬＣ版とＬＭ版に対応する図９（ｃ）の例で一番左上の画素が注目画素であった場合、濃度値In(0,0)は“764”である。よって、その上位9ビットに対応する764≫1＝“382”が、ビット変換部８０５ＬＣ及び８０５ＬＭによって比較部８０４ＬＣ及び８０４ＬＭにそれぞれ入力されることになる。また、Ｃ版、Ｍ版、Ｋ版に対応する図９（ｂ）の例で一番左上の画素が注目画素であった場合、濃度値In(0,0)として“67”がそのまま比較部８０４Ｃ、８０４Ｍ、８０４Ｋにそれぞれ入力される。
【００４３】
そして、比較部８０４において濃度値In(x,y)と閾値thとが比較される（ステップ５０５）。比較の結果、濃度値In(x,y)の方が大きければ出力値Doutが“1”に決定され（ステップ５０６）、濃度値In(x,y)の方が小さければ出力値Doutが“0”に決定される（ステップ５０７）。上述のＹ版の例では（図９（ａ））、濃度値In(0,0)が“949”、閾値thは“58”で濃度値Inの方が大きいので“1”が出力値となる。また、ＬＣ版とＬＭ版の例では（図９（ｃ））、濃度値In(0,0)が“382”、閾値thは“4”で濃度値Inの方が大きいので“1”が出力値となる。そして、Ｃ版、Ｍ版、Ｋ版の例では（図９（ｂ））、濃度値In(0,0)が“67”、閾値thは“662”で濃度値Inの方が小さいので“0”が出力値となる。
【００４４】
ステップ５０８以降の処理は、実施例１と同じであるので説明を省く。以上が、本実施例の各画像処理パスで実行されるハーフトーン処理の内容である。
【００４５】
以上のとおり、視認性の低い色版用の閾値マトリクスにおける閾値のビット数を他の色版用の閾値マトリクスにおける閾値のビット数よりも小さくすることで、必要な階調性を維持したまま、マトリクス記憶部４０２のメモリ容量を少なくすることが可能となる。これにより、回路規模を削減することが可能となる。
【実施例３】
【００４６】
実施例１及び２では、１画素に対して１つの閾値と比較して“0”又は“1”の２値で表現される多値画像を出力するハーフトーン処理を行う場合において、色版の視認性に応じて閾値マトリクスに保持する各閾値のビット数を変える態様を説明した。次に、１画素に対して複数の異なる閾値と比較して3値以上で表現される多値画像を出力するハーフトーン処理を行う場合において、色版に応じて１画素に対して比較する閾値の数を変える態様を実施例３として説明する。なお、実施例１及び２と共通する内容については説明を省略し、以下では差異点を中心に説明を行うものとする。
【００４７】
本実施例では、印刷エンジン２２が１画素あたり3値以上（ここでは、4ビット＝16階調）の画像データを処理可能なものとする。したがって、ハーフトーン処理部２０４においては16階調の多値画像を生成するための量子化を行う。3値以上の多値画像を生成する量子化では、多値のビット数に応じた数の閾値マトリクスが用いられる。このとき、用意する閾値マトリクスの数（レベル数）は、階調数から“１”を引いた数となる。従って、16階調の多値画像を生成する場合は、レベル数が15（Level_1〜Level_15）の閾値マトリクスが用意されることになる。そして、各画像処理パスでは、注目画素の濃度値を各レベルの閾値マトリクスにおける対応する閾値と比較する処理を繰り返し、比較結果を合算して得られた4ビットの値（“0000”〜“1111”のうちいずれかの値）を出力値とする。
【００４８】
前述の通り、閾値マトリクスは入力された画像データの横方向にM画素、縦方向にN画素の周期でタイル状に繰り返し適用される。よって、例えば１レベルがM=10、N＝8のサイズの閾値マトリクスであれば、Level_1〜Level_15までの合計で、80×15＝1200（個）の閾値を持つことができる。この1200という数は、明度差“65”のＫ版を1024階調で表現するとした場合において、十分な数となる。これを前提とすると、明度差“10”のＹ版に必要な階調数は160階調なので、M=10、N＝8のサイズの閾値マトリクスであれば、Level_1〜Level_3までの閾値マトリクスで240（個）の閾値を持つことができ、十分に表現可能となる。なお、このとき各閾値マトリクスに保持される閾値のビット数は10ビットであり、その取り得る値の範囲は“0〜1023”である。
【００４９】
以上をまとめると、Ｋ版、Ｃ版、Ｍ版については各15個の閾値マトリクスを用いるのに対して、Ｙ版については3個の閾値マトリクスを用いることになる。これは、１画素当たりに表現できる階調数がＹ版だけ他の色版に比べて少なくなることを意味する。しかしながら、前述の通りＹ版の視認性は低いので、１画素当たりの階調数が減ったとしても、目立った画質劣化には繋がらない。
【００５０】
なお、本来であれば、印刷エンジン２２で処理可能な階調数に合わせて、どの色版についても同じ数の閾値マトリクスを用意することが望ましい。この場合、Ｙ版を160階調で表現するための構成として、レベル数を他の色版と同じ15とし、閾値マトリクスのサイズを、その表現に十分なサイズ（上述の例ではM＝4、N=3（∵160／15＝10.66））まで小さくすることになる。このように必要な階調数に応じて閾値マトリクスのサイズを変えることでも回路規模は抑えられる。しかし、閾値マトリクスのサイズを小さくしてしまうと、表現できる網点の線数や角度の自由度が失われてしまう。そうなると、色版どうしのモアレが発生し、画質劣化を引き起こす恐れがある。そこで、本実施例では、閾値マトリクスのサイズを全ての色版で共通にした上で、視認性の低い色版（ここではＹ版）用の閾値マトリクスの個数を他の色版よりも減らすことで回路規模の削減を図っている。具体的には、本来、Ｙ版用の閾値マトリクスをマトリクス記憶部に格納するのに要するメモリ量は、閾値マトリクスのサイズにレベル数と閾値のビット数を乗算した、M×N×15（個）×10（ビット）＝150×M×N（ビット）となる。これが、本実施例の場合は、Ｙ版用の閾値マトリクスのレベル数は3個となるので、必要なメモリ量は、M×N×3（個）×10（ビット）＝30×M×N（ビット）で済む。つまり、Ｙ版用の閾値マトリクスの格納に要するメモリ量を80％削減することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施例では、全ての色版で閾値マトリクスのサイズを同じにしたが、視認性の低い色版用の閾値マトリクスのサイズを逆に大きくしてもよい。例えば、Ｋ版用の閾値マトリクスのサイズがM＝10、N=8である場合に、Ｙ版用の閾値マトリクスのサイズをM＝10、N＝10にするといった具合である。Ｙ版用は閾値マトリクスのレベル数（個数）が他の色版に比べて少ないので、閾値マトリクスのサイズを他の色版より大きくしても一定のメモリ量の削減効果を得ることができる。また、視認性の低い色版用の閾値マトリクスのサイズを大きくすることで、当該色版における選択できる網点の自由度を向上させるという効果も得られる。
【００５２】
[ハーフトーン処理部２０４の詳細]
次に、本実施例におけるハーフトーン処理部２０４の詳細について説明する。図１０は、本実施例に係るハーフトーン処理部２０４の内部構成を示すブロック図である。実施例1の図４と同様、各色版に対応した４種類の画像処理パス２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋが存在する。第一の画像処理パスにはＹ版の画像データ、第二の画像処理パスにはＭ版の画像データ、第三の画像処理パスにはＣ版の画像データ、第四の画像処理パスにはＫ版の画像データがそれぞれ入力される。各画像処理パス２０４Ｙ〜２０４Ｋは、座標特定部１００１、マトリクス記憶部１００２、閾値取得部１００３、比較部１００４を有する。そして、画像処理パス２０４Ｙは、さらに出力変換部１００５Ｙを有する。このような構成のそれぞれの画像処理パスで、入力画像データに対してハーフトーン処理が施される。図１１は、本実施例に係るハーフトーン処理の流れを示すフローチャートである。ハーフトーン処理部２０４にガンマ補正が施されたＣＭＹＫの各色版の画像データが入力されると、図１１のフローに示す一連の処理が、対応する各画像処理パスで実行される。
【００５３】
ステップ１１０１では、座標特定部１００１が、入力画像データにおける画素位置を特定する座標情報(x,y)を初期化する。ここでは、(x,y)＝(0,0)に設定される。続くステップ１１０２では、比較部１００４は、閾値マトリクスのレベルを特定する変数iと出力値Doutを初期化する。ここでは、i＝1、Dout＝0に設定される。なお、本実施例の場合、変数iの最大値i_maxは、画像処理パス２０４Ｙの場合は“3”であり、それ以外の画像処理パス２０４Ｃ、２０４Ｍ、２０４Ｋの場合は“15”である。
【００５４】
ステップ１１０３では、座標特定部１００１が、注目画素の位置を示す座標情報(x,y)を閾値取得部１００３へ通知する。例えば、入力画像データの左隅を原点とし、一番左上の画素を注目画素とする場合は、座標情報(x,y)として(0,0)が閾値取得部１００３へ通知される。続くステップ１１０４では、比較部１００４が、注目画素の濃度値In(x,y)を取得する。図１２は、本実施例に係る、１６値の多値画像を生成するハーフトーン処理の概要を説明する図である。図１２（ａ）はＹ版用の画像処理パス２０４Ｙに対応し、同（ｂ）はＹ版以外の色版用の画像処理パスに対応している。いま、入力画像データの一番左上の画素が注目画素であった場合、図１２（ａ）の例では、濃度値In（0,0）として“949”が取得される。また、図１２（ｂ）の例では、濃度値In（0,0）として“630”が取得される。
【００５５】
ステップ１１０５では、閾値取得部１００３が、ステップ１１０３で通知された座標情報と閾値マトリクスのレベルを特定する変数iに基づいて、注目画素に対応する閾値th[i]をマトリクス記憶部１００２から取得する。上述の図１２の例で、一番左上の画素が注目画素であって、i＝1であった場合、Ｙ版用の画像処理パス２０４Ｙでは、閾値th[i]として“356”が取得されて比較部１００４Ｙへ出力される。また、Ｃ版、Ｍ版、Ｋ版用の各画像処理パス２０４Ｃ、２０４Ｍ、２０４Ｋでは、閾値th[i]として“152”が取得されて比較部１００４Ｃ、１００４Ｍ、１００４Ｋへそれぞれ出力される。
【００５６】
ステップ１１０６では、比較部１００４が、濃度値In(x,y)と閾値th[i]とを比較する。濃度値In(x,y)が閾値th[i]よりも大きい場合は、ステップ１１０７に進む。ステップ１１０７では、出力値Doutの値がインクリメント（＋1）される。一方、濃度値In(x,y)が閾値th[i]よりも小さい場合は、ステップ１１０８に進む。ステップ１１０８では、閾値マトリクスのレベルを特定する変数iがi_maxに達したか（一致するか）判定される。変数iがi_maxに達していない場合は、ステップ１１０９に進む。ステップ１１０９では、比較部１００４が、変数iをインクリメント（＋1）して、使用する閾値マトリクスを更新する。変数iがインクリメントされると、ステップ１１０５に戻って次のレベルの閾値マトリクスから閾値th[i]が取得される。変数iがi_maxに達している場合は、ステップ１１１０に進む。
【００５７】
ステップ１１１０では、現在の注目画素について確定した出力値Doutが比較部１００４から出力される。ここで、Ｙ版用の画像処理パス２０４Ｙでは、上述の通り閾値マトリクスのレベル数が“3”であるので、そのままでは、出力値Doutは“0〜3”までの値となってしまう。そこで、その他の色版における出力値Doutの範囲“0〜15”と合わせるため、Ｙ版用の画像処理パス２０４Ｙでは、出力変換部１００５Ｙにおいて出力値Doutを５倍してから出力される。
【００５８】
ステップ１１１１〜ステップ１１１４の各処理は、実施例１の図５のフローのステップ５０８〜ステップ５１１にそれぞれ対応する。すなわち、主走査方向の座標xがx_maxに達していない場合は（ステップ１１１１でＮｏ）、座標xがインクリメントされて（ステップ１１１２）、次の注目画素についての処理が続行される。一方、主走査方向の座標xがx_maxに達している場合は（ステップ１１１１でＹｅｓ）、副走査方向の座標yがy_maxに達したか判定される（ステップ１１１３）。そして、座標yがy_maxに達していない場合は（ステップ１１１３でＮｏ）、座標xをリセットした上で座標yがインクリメントされて（ステップ１１１４）、次の注目画素についての処理が続行される。座標yがy_maxに達している場合は（ステップ１１１３でＹｅｓ）、入力画像データのすべての画素が処理されたことになるので、本処理を終了する。
【００５９】
以上が、本実施例に係る、各画像処理パスで実行されるハーフトーン処理の内容である。なお、本実施例では16階調の多値画像を生成するハーフトーン処理を例に説明を行ったが、例えば4階調や8階調に量子化する場合でも同様に適用可能である。仮に4階調の多値画像を生成する場合であれば、レベル数が3（Level_1〜Level_3）の閾値マトリクスが設定されることになる。そして、各画像処理パスでは、注目画素の濃度値を各レベルの閾値マトリクスにおける対応する閾値と比較する処理を繰り返し、比較結果を合算して得られた2ビットの値（“00”〜“11”）のうちいずれかの値）を出力値とする。仮に、例えば１レベルがM=20、N＝20のサイズの閾値マトリクスであれば、Level_1〜Level_3までの合計で、400×3＝1200（個）の閾値を持つことができる。この1200という数は、明度差“65”のＫ版を1024階調で表現するとした場合において、十分な数となる。これを前提とすると、明度差“10”のＹ版に必要な階調数は160階調なので、１レベルがM=20、N＝20のサイズの閾値マトリクスであれば、レベル数が“1”すなわち１個の閾値マトリクスで400（個）の閾値を持つことができ、十分に表現可能となる。つまり、4階調の多値画像を生成する場合、Ｋ版、Ｃ版、Ｍ版については各3個の閾値マトリクスを用いるのに対して、Ｙ版については1個の閾値マトリクスを用いれば済むことになる。
【００６０】
また、上述した本実施例の内容に実施例１の内容を組み合わせてもよい。すなわち、視感度の低い色版用の閾値マトリクスについて、その個数を他の色版用の閾値マトリクスの個数よりも少なくした上で、さらにそのビット数を他の色版における閾値のビット数よりも小さくしてもよい。例えば、上述の例では、視認性の低いＹ版用の閾値マトリクスにおいては、閾値が240個用意されることになる。ここで、Ｋ版を1024階調で表現する場合に必要な閾値のビット数は“10”である。つまり、各閾値の取り得る値は“0〜1023”となる。しかし、Ｙ版については160階調を表現できればよいので、240個の閾値に対して、それぞれ異なる値を用意するためには8ビット（0〜255）あれば足りる。従って、Ｙ版用の閾値マトリクスをマトリクス記憶部１００２Ｙで格納するのに必要なメモリ量はM×N×3（個）×8（ビット）で済む。そして、この場合は従来に比べて、Ｙ版用の閾値マトリクスの保持に要するメモリ量を84％削減することが可能となる。
【００６１】
本実施例によれば、１画素に対して複数の異なる閾値と比較して多値画像を生成する量子化を行う場合において、視認性の低い色版用の閾値マトリクスの個数を他の色版用の閾値マトリクスの個数よりも少なくする。これにより、必要な階調性を維持したまま、回路規模を削減することが可能となる。
【００６２】
（その他の実施例）  
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【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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【図１２】
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