(57)【要約】      （修正有）【課題】  インクジェット印刷システムを使用する印刷版の作成方法を提供する。【解決手段】  インクジェット印刷システムにより印刷されることのできる最小網点サイズは、印刷装置のアドレス指定能力によって画定される記録グリッドの画素のサイズより大きい。  誤差拡散アルゴリズムは特に、記録システムの高いアドレス指定能力の使用を達成するために適用される。  サブドット位相変調誤差拡散ハーフトーニングアルゴリズムの使用は、網点間の距離が網点自体のサイズよりずっと小さい増分で変調されることを可能にする。  結果は、誤差拡散アルゴリズムのしきい値に前の出力量子化決定に従って動的に影響することにより、さらに改良される。【選択図】  図１２Ｂ
2004266802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用原版前駆体を提供するステップと、
ドットの位置が最小ドットのサイズより小さい増分で制御され、前記印刷用原版前駆体にドットを印刷するインクジェット印刷システムによって、前記印刷用原版前駆体上にインク担持および非インク担持領域を選択的に作成するステップと
を含む、少なくとも１つの印刷用原版を作成するための方法であって、
前記ドットの位置がサブドット位相変調誤差拡散アルゴリズムによって制御されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記印刷用原版が平版印刷版であり、印字ドットが疎水性および親水性の領域を生成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記誤差拡散アルゴリズムが、前の出力量子化決定に従って誤差拡散アルゴリズムのしきい値に動的に影響を与えるインプリント機能を備え、次の画素がしきい値を超えるかどうかの尤度を選択的に制御することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、コンピュータ・トゥ・プレートシステム（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  ｐｌａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）で印刷用原版を作成する方法に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、インクジェット印刷システムを使用する印刷版の作成に関する。
【０００３】
発明の背景
印刷製品は、次のような様々な印刷技術を用いて作動することのできる印刷版または印刷用原版を使用して印刷機で生産される。
−印刷用原版のインク反発領域およびインク吸着領域を使用するオフセット印刷
−圧縮可能な凸版を使用するフレキソ印刷
−グラビア印刷
−シルクスクリーン印刷など
【０００４】
単色（例えば黒と白）印刷の場合、必要な印刷用原版は１枚だけである。
【０００５】
２つ以上のインクを使用するカラー印刷の場合、各色のインク毎に別個の印刷用原版が必要である。受容層、例えば紙は、印刷機上の異なる印刷用原版を順次通過する。しばしば使用されるカラー印刷システムは、紙上に黄、マゼンタ、シアン、および黒インクの重ね刷りを作成するものである。４色の重なり合った画像が結合してカラー画像の表現を形成する。
【０００６】
現今では、印刷用原版はコンピュータ・トゥ・プレートシステム（ＣｔＰ）システムを用いて作成することが好ましい。すなわち、再生しようとする画像をデジタル形式で電子的に提供し、ハーフトーニングを行い、その後印刷版前駆体上に直接画像化し、必要ならば処理後に、印刷機で用いられる印刷用原版が得られる。
【０００７】
ＣｔＰシステムは、次の要素を備えている。
−デジタルハーフトーニングモジュール
−記録装置
ＣｔＰシステムのこれらの要素については、以下でさらに詳しく述べる。
【０００８】
デジタルハーフトーニングモジュール
ハーフトーニングモジュール（ラスタイメージプロセッサまたはＲＩＰ）に電子形式で送られる入力画像は連続階調画像、すなわち、それに対する知覚可能な量子化の無い複数のグレーレベルおよび／または色レベルを有する、最小画像要素である画素を含むデジタル画像である。ほとんどの場合、各色は２５６の異なるレベルを用いて表現される。
【０００９】
しかし、標準的印刷工程では、再生できるレベルは２つしか存在しない。インクが存在するか、それともインクが存在しないかのいずれかである。
【００１０】
３つ以上のレベルを印刷できる最新の印刷システムは存在するが、それでもなお、忠実な画像再生のためにはレベルの数が制限される。
【００１１】
ハーフトーニングモジュールでは、白からグレーを経て黒まで全範囲の階調を有する連続階調入力画像が、限定数の中間調レベルのみが可能な出力画素を有する出力画像に変換される。
【００１２】
２値ハーフトーニングでは、出力値は黒または白のいずれかに対応し、同様にカラー印刷では、フルカラーまたは無彩色が２値ハーフトーニングの結果である。
【００１３】
マルチレベルハーフトーニングでは、連続階調画像は少なくとも３種類のレベルからの１つの値を有する画素による画像に変換される。画素は白または黒とすることができ、あるいは中間階調値を有することができる。印刷中にインクが全く付着しないことに加えて、マルチレベルのインクを画素に配置することができる。
【００１４】
デジタルハーフトーニング技術は、連続階調入力画像の入力画素の複数の濃度値を、再生装置によって印刷することのできる２値またはマルチレベル網点の幾何学的分布に変換する。
【００１５】
各網点は微小ドットとして、または微小ドットのクラスタセットとして再生される。微小ドットは再生装置が書くことのできる最小要素である。
【００１６】
網点が充分に小さい場合、目は個々の網点を見ることができず、対応する空間的に統合された濃度値の幾何学的分布を見るだけである。
【００１７】
使用される２種類の主要なハーフトーニング技術は、「振幅変調スクリーニング」（ＡＭスクリーニングと略される）および「周波数変調スクリーニング」（ＦＭスクリーニングと略される）として知られる。
【００１８】
振幅変調スクリーニングでは、まとまって特定の階調の印象を与える網点は固定された幾何学的グリッド上に配置される。網点のサイズを変化させることによって、異なる階調の画像をシミュレートすることができる。図１は、ＡＭスクリーニングによってもたらされる劣化を示す。
【００１９】
周波数変調スクリーニングでは、固定サイズの網点間の距離を調節して異なる階調値をもたらす。図２は、ＦＭスクリーニングによってもたらされる、図１と同様の劣化を示す。ほとんどのＦＭスクリーニングアルゴリズムは本質的に確率論的（非決定論的）である網点パターンを生じるので、周波数変調は時折「確率論的スクリーニング」と呼ばれる。
【００２０】
ＦＭスクリーンを生成するために３つの方法が広く使用されている。
−第１の方法は、画像を画素毎にしきい関数と比較することに依存して、ＦＭスクリーニングされた画像を得る。そのようなしきい関数を得る方法は、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｕｌｉｃｈｎｅｙによる米国特許第５５３５０２０号、第５７４５２５９号、第５９１２７４５号、および第６１７２７７３号、ならびにＴｈｅｏｐｈａｎｏ  ＭｉｔｓａおよびＫｅｖｉｎ  Ｐａｒｋｅｒによる米国特許第５５４３９４１号、第５７０８５１８号および第５７２６７７２号に記載されている。
−Ｌａｗｒｅｎｃｅ  ＲａｙおよびＪａｍｅｓ  Ｓｕｌｌｉｖａｎは、ＷＯ９１／１２６８６で第２の方法を説明している。この方法では、メモリに格納された予め算出されたビットマップを階調に依存する方法でアドレス指定することによって、連続階調画像が周波数変調ハーフトーンに直接変換される。
−周波数変調のための第３の方法は、元来ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇによって発明されたものであり、誤差拡散と呼ばれる。図３は、それがどのように働くかを説明する。
連続階調画素値Ｐは０．０（全黒）から１．０（全白）までの範囲を有する。未スクリーニング処理画像の修正画素値Ｐｉは、固定しきい値Ｔと比較される。ＰｉがＴより小さければ、Ｈｉは０．０にセットされ、黒画素が印刷される。そうでなければ、Ｈｉは１．０に等しいとされ、白画素が定義される。Ｐｉの２値化は、Ｐｉ−Ｈｉに等しい量子化誤差Ｅｉを導入する。誤差拡散方式では、この量子化誤差値が、未スクリーニング処理画素Ｐｉ＋ｘ，ｊ＋ｙの１つまたはそれ以上に加算され、それによってＰｉ＋ｘ，ｊ＋ｙの修正画素値が生成される。異なる画素は元の誤差の異なる端数を受け取り、これは「拡散加重」ｃ１ないしｃｎによって制御される。拡散加重の総和は常に１になる。この方式はフィードバックループのように働くので、平均量子化誤差値は定常状態で零に収束する。
【００２１】
Ｒｏｂｅｒｔ  Ｕｌｉｃｈｎｅｙは、米国特許第４９５５０６５号で、元の誤差拡散アルゴリズムに対する多数の改善を記載している。この特許は、千鳥状走査を使用して入力画素値を処理し、しきい値に雑音を加え、誤差拡散加重を摂動してより均一かつ等方性の網点分布を得ることを記載している。
【００２２】
当初の誤差拡散方式の顕著な改善は、どちらもＲｅｉｎｅｒ  Ｅｓｃｈｂａｃｈによる米国特許第５０４５９５２号および第５５３５０１９号にも記載されている。これらの特許の開示では、しきい値を変調してエッジ強調効果を得る（最初の特許）か、または高および低強度画像領域の網点分布の均一性を改善する（第２の特許）かのいずれかである。米国特許第５０７０４１３号でＪａｍｅｓ  Ｓｕｌｌｉｖａｎは、各々の色料に対して個々にスカラー誤差拡散を行うのではなく、色料ベクトル空間における誤差拡散を実行することによって、カラー画像のスクリーニングの改善を説明している。Ｋｏｅｎ  Ｖａｎｄｅ  Ｖｅｌｄｅは、「ディジタル印刷技術に関する国際会議」でこの概念のさらなる改善を発表した（会報ＮＩＰ１７、ＩＳ＆Ｔ２００１）。これはＥＰ１２３９６６２にも見ることができる。彼のアルゴリズムはベクトル誤差拡散方式で構成され、そこでは、輝度の変動および対応するハーフトーニング粒状性が最終出力で最小化されるような仕方で、１組のインクへの色の量子化が追加の前処理ステップからの出力によって制約される。米国特許第５５６５９９４号で、Ｅｓｃｈｂａｃｈは、同様の目的を目指しているが異なる働き方をする方法を提唱している。
【００２３】
我々の発明に対して関連のある改善は、Ｙｅｅ  Ｎｇによる米国特許第５０８７９８１号にも見られる。この特許で、Ｙｅｅ  Ｎｇは、網点の重なりを考慮に入れて、プリンタのグラデーションの非線形性を補償するプリンタモデルの使用を記載している。Ｓｈｅｎｇｅ  Ｗａｎｇによる米国特許第５８５４８８２号に、プリンタの網点の重なりを特徴付ける実用的な方法が記載されている。プリンタモデルおよびヒトの視覚系のモデルの導入に関する同様の概念が、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ，１９９３年７月号  Ｖｏｌ．２（３），ｐｐ１９３−２０４に発表されたＴｈｒａｓｙｖｏｕｌｏｓ  Ｎ．Ｐａｐｐａｓ、Ｃｈｅｎ−Ｋｏｕｎｇ  Ｄｏｎｇ、およびＤａｖｉｄ  Ｌ．Ｎｅｕｈｏｆｆによる論文「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｐｒｉｎｔｅｒ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｆｏｒ  ｍｏｄｅｌ  ｂａｓｅｄ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ」に記載されている。Ｄａｖｉｄ  Ｎｅｕｈｏｆｆは、この論文で提唱した概念の幾つかについて米国特許第５４６３４７２号で特許を取得している。米国特許第６２６６１５７号でＺｈｉｇａｎｇ  Ｆａｎもまた、網点の重なり効果を誤差拡散方式にモデル化して校正する実用的かつ効率的な方法を説明している。
【００２４】
Ｖｉｃｔｏｒ  Ｏｓｔｒｏｍｏｕｋｈｏｖは、ＳＩＧＧＲＡＰＨ２００１会議の会報で発表された彼の論文「Ａ  Ｓｉｍｐｌｅ  ａｎｄ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｅｒｒｏｒ−Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ」で、拡散加重を階調の関数として調整することによって、様々な階調値でより均一な網点分布が得られることを指摘している。
【００２５】
図４に示す通り、標準ＦＭハーフトーニングアルゴリズムでは、印刷される微小ドット１のサイズがプリンタのアドレス指定可能なグリッドの画素２のサイズと同程度であり、原画像の画素のサイズにも一致することを暗黙に想定している。この想定は、印刷プロセスで１画素のサイズの網点が小さすぎて適切に描画できない場合に、問題を発生し得る。そのような印刷プロセスの一例として電子写真印刷プロセスがある。この問題の可能な解決策は、Ｒｅｉｎｅｒ  Ｅｓｃｈｂａｃｈによる米国特許第５３７４９９７号に開示されており、そこで彼は、網点をプリンタのアドレス指定可能な画素のサイズよりｎ×ｍ倍大きくする誤差拡散方法の使用を提唱している。
【００２６】
実施形態の１つで、彼は、カウンタによって誤差拡散プロセスの予備出力画素を水平方向にＮ回、垂直方向にＭ回複製して、より大きい網点３を得ることができると説明した。Ｎ＝Ｍ＝２である場合のこの方式の出力を図５に示す。
【００２７】
印刷に単色を使用する場合、単色に誤差拡散アルゴリズムを適用しなければならない。
【００２８】
多色印刷を使用する場合、各色成分をハーフトーニングアルゴリズムによって処理する必要がある。
【００２９】
記録装置
グラフィックの世界で最も幅広く使用されているＣｔＰシステムは、印刷用原版を作成するためにレーザ記録装置を利用するシステムである。
【００３０】
通常、赤外レーザシステムは画素に対応する微小ドットを印刷版前駆体に露光する。版上の小スポットに照射され、そこで放射線が印刷版前駆体内で化学的または構造的変化を誘発し、画像化および処理（印刷版の種類によって異なる）後に、使用可能な印刷用原版が得られる。
【００３１】
米国特許第６０７１３６９号では、外部ドラムレコーダが使用される。スポットサイズ等に関しては、以下の例が挙げられる。
−  １７ｍ／ｓの走査速度、１０μｍのスポットサイズ、および２４８ｍＪ／ｃｍ２の面内エネルギで１．０６μｍで放出する赤外レーザ。レーザスポットの滞留時間は０．７μｓに決定することができる。
−  ２．２ｍ／ｓの走査速度、１０μｍのスポットサイズ、および２４８ｍＪ／ｃｍ２の面内エネルギで１．０６μｍで放出する赤外レーザ。レーザスポットの滞留時間は４．８μｓに決定することができる。
【００３２】
各レーザ記録システムで、以下の特徴が重要である。
ドットサイズ
印刷版前駆体に画像化することのできるドットは、様々なサイズを持つことができる。ＣｔＰシステムは、定サイズを有する微小ドットを書くことが好ましい。ドットサイズは通常、用途に応じて７μｍから２０μｍの範囲である。
アドレス指定能力
ＣｔＰシステムの別の特性はアドレス指定能力または解像度である。これは、版上にいかに正確に網点を配置することができるかを意味し、通常、画素数／ｍｍまたは画素数／インチで表される。網点を配置できる全ての可能な位置がグリッドを形成する。
レーザ記録装置では、小さいドットをグリッド内に配置して、再生すべき画像を形成する。グリッドは最高２４００ｄｐｉまでの解像度（例えばＡＧＦＡ  Ｘｃａｌｉｂｕｒサーマルプレートセッタで）を持つことができる。これは約１０μｍの画素サイズに相当する。
【００３３】
レーザシステムは、ドットがわずかに重なってグリッドを埋めるように、レーザスポットおよび形状を容易に制御することができる。ドットサイズおよびアドレス指定能力の値は相互に密接に関連する。
【００３４】
最近、インクジェット記録システムを使用するＣｔＰプロセスを印刷版の作成に使用することも提案されるようになった。そのようなシステムおよびそこに見られる要素の一例を図６に示す。
【００３５】
この場合、印刷版前駆体４は通常回転可能ドラム５上にあり、ドラム５の脇に装着されたインクジェットプリントヘッド６が、ドラム５の回転中に、インクまたは反応液を印刷版前駆体４に噴射する。ドラム５が回転すると、インクジェットプリントヘッド６はドラム５の長さをゆっくりと横断し、画像が１行づつ記録される。
【００３６】
通常、インクジェットプリントヘッド６はインクを噴射するノズル７を幾つか持つので、１回の回転中に複数の行８を記録することができる。
【００３７】
インクジェットプリントヘッド６は、インク供給部に結合され端にノズル７を有する、インクを含んだ複数の別個の小さいチャンバから成る。
【００３８】
サーマルインクジェット技術では、小さい抵抗器がインク液の薄層を急速に加熱する。加熱されたインクは蒸気気泡を発生させ、ノズル７からインク滴を排出または噴出し、それらを表面上に正確に配置して、テキストまたは画像を形成する。気泡が潰れると、真空が生じ、それが新しいインクを引き込む。このプロセスが毎秒数千回繰り返される。サーマルインクジェット技術では、水性インクが使用される。一般的にピエゾと呼ばれる圧電印刷技術は、噴射ガンのように圧力を利用してノズルからインクを噴射する。非常に精密なポンプとして使用される圧電結晶は、インクを印刷媒体上に配置する。幅広い範囲のインク配合（溶剤、水、ＵＶ硬化剤）を使用することができる。液滴を噴射することによって、版の特性が化学反応によって局所的に影響を受け、あるいは画像全体に塗布されるインク自体の特性によって印刷用原版が形成される。
【００３９】
幾つかの例を米国特許第５２７５６８９号に見ることができ、また版前駆体４上に直接凸版を形成することもできる。
【００４０】
米国特許出願第２００３／００７０５２号に、インクジェット印刷システムを用いて平版を作成するための方法および装置が記載されている。液滴量またはドットサイズに関しては何も示されていない。
【００４１】
インクジェット印刷システムの最も重要な特性は、以下の通りである。
液滴量およびドットサイズ
印刷版前駆体に噴射される液滴は、版の限定された領域に対して効果を有する。公知の印刷システムの場合、アルミニウム受容層に印刷するときに、表面張力のため、３ピコリットルの液滴量が結果的に２０〜３０μｍの直径を有するドットを通常生じることが測定された。
液滴量およびドットサイズ
印刷版前駆体に噴射される液滴は、版の限定された領域に対して効果を有する。公知の印刷システムの場合、アルミニウム受容層に印刷するときに、表面張力のため、３ピコリットルの液滴量が結果的に２０〜３０μｍの直径を有するドットを通常生じることが測定された。
アドレス指定能力
最新のインクジェット印刷システムのアドレス指定能力は高い。正確な位置決めシステムおよびプリントヘッドは、高解像度１１５ドット／ｍｍ（２８７５ｄｐｉ）を有する非常に高密度のグリッドの使用を可能にする。
インクジェット印刷における記録グリッドおよび印字されたドットの一例を図７に示す。アドレス指定可能な画素と網点のサイズがかなり異なることは明らかである。
【００４２】
インクジェット印刷システムを使用するＣｔＰシステムは特定の利点を有する。
−  画像を版に噴射した後で、特別な現像剤で印刷版を処理する必要が無い。必要なものは湿式現像剤だけである。画像を現像するために余分な化学薬品は不要であり、結果的により環境保護的な生産方法となる。これは、印刷版の容易かつ安価な製作を可能にする。
−  特別な暗室状態を必要としない。
−  製作時間を短縮することができる。
−  オンプレス（ｏｎ−ｐｒｅｓｓ）構成で版の記録を実行することが可能である。
【００４３】
ＣｔＰで使用される最も人気のあるハーフトーニング方法の１つは、誤差拡散アルゴリズムである。しかし、当該技術分野の現状の誤差拡散アルゴリズムは、本書で後述する特定の欠点を有する。特定の欠点は、印刷用原版を作成するためにインクジェット印刷を使用する場合、特に重要である。
【００４４】
「合理的階調値」（１／４、２／４、３／４、１／９、２／９、３／９等）付近のアーチファクト
ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇによって発表された当初の誤差拡散の第１の問題は、それが１／２の階調値ならびに１／４および１／３の倍数である階調値の付近でうまく機能しないことである。これらの階調値およびその付近では、標準誤差拡散アルゴリズムは、位相相関の高い網点分布を生成する。すなわち、網点分布は局所的に規則的な自己複製パターンに編成される傾向がある。
【００４５】
なぜこの問題が発生するかを説明するために、最初にＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇのアルゴリズムの５０％付近の挙動に集中しよう。ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｂｅｒｇの誤差拡散をちょうど５０％の階調値の色調に実行すると、網点は全てチェッカー盤の形状に配列される。このパターンは実際、網点間の平均距離を最小にし、したがって網点パターンの可視性をも最小にするので、この色調の場合の網点の最も最適な分布である。しかし５０％の階調値より少し上の階調値の場合、該アルゴリズムは、正しい平均階調値を生成するために、所々に余分の白画素を導入する。この余分の白画素は、チェッカー盤パターンの位相の分布を必然的に攪乱する。図８は、１２８／２５５の階調値が標準的ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散によって描画された例を示す。これらの局所的位相ずれは、それが無ければ規則的なパターンを攪乱し、目によって攪乱アーチファクトとして知覚される。同様の状況は、５０％より少し下の階調値の場合にも発生する。
【００４６】
同様の問題は、７５％階調値付近にも存在する。厳密に７５％では、ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散は、４個の画素のうちの１個が黒で、４個の画素のうち３個が白のパターンを生成し、全ての画素が２×２の反復するマトリックスパターンに配列される。この階調値の少し上および下では、この規則的パターンは余分な白または黒画素の導入によって攪乱される。ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇで描画された１９２／２５５階調値の一例を図９に示す。２５％の階調値付近、および１／９または１／１６の倍数である階調値付近で、同様の挙動が見られる。
【００４７】
Ｒｏｂｅｒｔ  Ｕｌｉｃｈｎｅｙは上記の問題をすでに認識している。米国特許第４９５５０６５号で彼が提唱する方法は、上記の望ましくないアーチファクトを低減するのに効果的である。しかし、彼のアルゴリズムにおけるランダム要素の使用は、画像に粒状性をも導入する。さらに、彼の方法は、アーチファクトを基本的に抑制するのではなく、むしろそれを拡散する。
【００４８】
この見解は、標準ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散で描画された、図８に示すハーフトーンを、Ｕｌｉｃｈｎｅｙによる改善された方法を使用して描画された、図１０に示すハーフトーンと比較することによって理解される。
【００４９】
本発明の目的は、ハーフトーン画像に粒状性を導入することなく、ＦＭスクリーニングにおける好ましくないアーチファクトの導入を回避することである。
【００５０】
位相相関網点位置は低周波の粒状性またはパターンをカラー印刷に導入することがある
単一分解内の相関網点位置の結果は、カラー印刷の場合、それが異なるインク分解における網点位置の位相相関を間接的に導くことである。これは、パターンおよび雑音などの低周波アーチファクトを導入することがある。さらに、これらのアーチファクトは、分解間に見当外れが存在する場合に予測不可能にずれたり変化する。
【００５１】
これを例で説明する。どちらも１２８／２５５の値を持つシアンおよびマゼンタのインク分解で印刷される色を想像されたい。ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇアルゴリズムは、これらの色調値に対して、図１１Ａおよび図１１Ｂのように見える網点分布を生じる。
【００５２】
これらの２つの分解を図１１Ｃのようにほぼ完全な見当合せ状態で相互に重ね合わせて印刷すると、それらは４つの可能なインクの重なりの組合せ、すなわち無インク、シアンインクのみ、マゼンタインクのみ、またはシアンおよびマゼンタインクの重ね刷りを生じる。原画の分解における網点の位相相関のため、重なりの組合せ自体も相関される。図１１Ｃでは、これが２種類の領域を導く。第１の種類の領域では、シアンおよびマゼンタ網点の大半が相互に重なり合い、シアンおよびマゼンタの重ね刷り網点および白スペースのマトリックスが生じる。第２の種類の領域では、シアンおよびマゼンタ網点の大部分が相互の間に位置し、白の空間が全くまたはほとんど存在しないマゼンタ網点とシアン網点のマトリックスが生じる。マゼンタ網点に白およびシアンを加色した場合、シアンおよびマゼンタ網点を加色した場合と全く同じ色にはならないので、両種の領域は異なる色になる。最終結果は、印刷再現全体のカラーバランスが安定せず、かつ印刷がしみだらけに見えることである。
【００５３】
２つの分解間の見当が、例えばプリンタまたは支持体の何らかの機械的不安定性のために、図１１Ｄのように変化すると、第１の種類の領域が第２の種類の領域に変化したり、その逆に変化することがある。したがって、カラーバランスは刷り全体で不安定であるだけでなく、それはプリンタの見当により変化し、見当外れが存在すると予測不可能になる。図１１Ｃおよび図１１Ｄの両方に示すように、個々の分解の相関アーチファクトは、原画の分解のいずれにも存在しなかった、原画の分解間の見当の関数として変化する低周波パターンを発生させることがあり得る。
【００５４】
上記の説明が示すものは、網点位置の相関が結果的に低周波の粒状性およびパターン形成を招き、見当外れが存在するときに局所的に不安定なカラーバランスを生じることがあり得るということである。
【００５５】
既存の技術は、誤差拡散における重みの摂動またはしきい値に対する雑音の追加などのランダム要素の導入を利用して、位相相関網点位置を分割するが、前に触れた通り、これはハーフトーニング処理画像に粒状性をも導入する。
【００５６】
本発明の目的は、カラー印刷のための周波数変調ハーフトーニングにおけるカラーバランスの安定性および予測可能性を改善し、画像に粒状性を導入することなく低周波アーチファクトの導入を回避することである。
【００５７】
誤差拡散の固定網点サイズは妥協を表す
Ｅｓｃｈｂａｃｈによって米国特許第５３７４９９７号に提示された方法は、印刷装置の１画素のサイズよりＮ×Ｍ倍大きい隣接画素から成る網点の生成を開示する。実際には、「Ｎ」および「Ｍ」の最適値の選択は、印刷の安定性、粒状性、および細部レンディションの間の妥協を表す。
【００５８】
印刷濃度およびカラーバランスの不安定性の主な原因は、網点の境界付近の（空間および時間の両方で決定論的または確率論的）効果である。これは、同一総面積をカバーするための境界長の短い大きい網点がなぜ小さい網点より一般的に安定して印字されるかを説明する。この主張から、より多くの隣接画素のクラスタから成るより大きい網点を使用することが好まれる。これは、網点の周囲長の全量およびプリンタの変動性の効果が階調スケールのミッドトーン部分で最大になるので、ミッドトーンの再現に特に当てはまる。
【００５９】
しかし、大きい固定サイズの網点の使用には欠点もある。任意の階調値に対し、大きい網点を使用すると、それらの間の平均距離も大きくなり、特に、この距離がすでにその最大であるハイライトおよびシャドートーンでは、これはハーフトーンパターンの可視性および粒子の粗い外観を導くことがある。したがって、この主張から実際には、少数の画素から成るクラスタを使用することが好まれる。
【００６０】
大きい固定サイズの網点はまた、細部レンディションをも損なうことがある。例えばきめの細かい質感の適切なレンダリングは、小さい画素クラスタによる印刷が有利である。テキストおよび線画のレンダリングの場合、これらの要素の輪郭の全解像度のレンダリングが可能になるので、クラスタサイズは１画素だけとすることが好適でさえある。
【００６１】
問題の幾つかは、印刷用原版を作成するためのインクジェット印刷システムに特によく見られる。これは、結果的に得られるドットサイズと記録システムのアドレス指定能力との間の大きい差のためである。液滴は最小限の量を持ち、印刷版前駆体と相まって比較的大きい最小ドットサイズを生じる。これらのシステムは全体的に大きいドットゲインをも特徴とする。誤差拡散またはマスキングをベースにする（ｍａｓｋｅｄ  ｂａｓｅｄ）周波数変調の標準アルゴリズムは往々にして、結果的に劣った画像品質を生じる。それらは、最新のインクジェット印刷システムの特別な特性を考慮していない。
【００６２】
これまで、最適結果を得るために特別に適応されたハーフトーニングアルゴリズムを用いるインクジェット印刷システムを使用するＣｔＰのためのシステムは存在していない。
【００６３】
先行技術
これまでに、以下の関連文書が公知である。
特許公報１：米国特許第４０５１５３６号「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ」
特許公報２：米国特許第４１８５３０４号「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ」
特許公報３：米国特許第４９５５０６５号「Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｄｉｔｈｅｒｅｄ  ｉｍａｇｅｓ  ｆｒｏｍ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｔｏｎｅ  ｉｍａｇｅ  ｄａｔａ」
特許公報４：米国特許第５０４５９５２号「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｅｄｇｅ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ」
特許公報５：米国特許第５０７０４１３号「Ｃｏｌｏｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｖｅｃｔｏｒ  ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ」
特許公報６：米国特許第５０８７９８１号「Ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｏｆ  ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  ｄｏｔｓ」
特許公報７：米国特許第５１５５５９９号「Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｃｏｌｏｒ  ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｏｆｆｓｅｔ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ」
特許公報８：米国特許第５２７５６８９号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ」
特許公報９：米国特許第５３７４９９７号「Ｈｉｇｈ  ａｄｄｒｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ  ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｍｉｎｉｍｕｍ  ｍａｒｋ  ｓｉｚｅ」
特許公報１０：米国特許第５４６３４７２号「Ｍｏｄｅｌ−ｂａｓｅｄ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ」
特許公報１１：米国特許第５５３５０１９号「Ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｉｎ  ｈｉｇｈ／ｌｏｗ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｉｍａｇｅ  ｒｅｇｉｏｎｓ」
特許公報１２：米国特許第５５３５０２０号「Ｖｏｉｄ  ａｎｄ  ｃｌｕｓｔｅｒ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｄｉｔｈｅｒ  ｔｅｍｐｌａｔｅｓ」
特許公報１３：米国特許第５５４３９４１号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｏｆ  ａ ｇｒａｙ  ｉｍａｇｅ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｂｌｕｅ  ｎｏｉｓｅ  ｍａｓｋ」
特許公報１４：米国特許第５５６５９９４号「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ，ｗｉｔｈ  ｃｒｏｓｓ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  ｃｏｌｏｒ  ｉｍａｇｅｓ」
特許公報１５：米国特許第５７０８５１８号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｏｆ  ａ  ｇｒａｙ  ｓｃａｌｅ  ｉｍａｇｅ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｂｌｕｅ  ｎｏｉｓｅ  ｍａｓｋ」
特許公報１６：米国特許第５７２６７７２号「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｏｆ  ａ  ｇｒａｙ  ｓｃａｌｅ  ｉｍａｇｅ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｂｌｕｅ  ｎｏｉｓｅ  ｍａｓｋ」
特許公報１７：米国特許第５７４５２５９号「Ｖｏｉｄ  ａｎｄ  ｃｌｕｓｔｅｒ  ａｐｐｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｄｉｔｈｅｒ  ｔｅｍｐｌａｔｅｓ」
特許公報１８：米国特許第５７６６８０７号「Ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｓｃｒｅｅｎ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ」
特許公報１９：米国特許第５７７４２２９号「Ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｓｃｒｅｅｎ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ａｎｄ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｓｃｒｅｅｎ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｓａｍｅ」
特許公報２０：米国特許第５８２８４６３号「Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅ  ｆｏｒ  ａ  ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｉｍａｇｅ  ｈａｖｉｎｇ  ｔｏｎｅｒ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｒｏｓｅｔｔｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ＢＶ  ｐｈａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」
特許公報２１：米国特許第５８５４８８２号「Ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ」
特許公報２２：米国特許第５９１２７４５号「Ｖｏｉｄ  ａｎｄ  ｃｌｕｓｔｅｒ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｄｉｔｈｅｒ  ｔｅｍｐｌａｔｅｓ」
特許公報２３：米国特許第６０７１３６９号「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｍａｋｉｎｇ  ａｎ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅ  ｗｉｔｈ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｉｎｋ−ｕｐｔａｋｅ」
特許公報２４：米国特許第６１７２７７３号「Ｖｏｉｄ  ａｎｄ  ｃｌｕｓｔｅｒ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  ｄｉｔｈｅｒｔｅｍｐｌａｔｅｓ」
特許公報２５：欧州特許第１２３９６６２号「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｃｏｌｏｕｒ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｆｏｒ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｋｓ」
特許公報２６：ＷＯ９１／１２６８６「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  ｍｉｎｉｍｕｍ  ｖｉｓｕａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎｓ」
特許公報以外の文献：
−Ｒｏｅｔｌｉｎｇ、「Ｈａｌｆｔｏｎｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｗｉｔｈ  Ｅｄｇｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍｏｉｒｅ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ」、ＪＯＳＡ、ｖｏｌ．６６、ｐｐ．９８５−９８９，１９７６年
−Ｔ．Ｎ．Ｐａｐｐａｓ、Ｃ．−Ｋ．ＤｏｎｇおよびＤ．Ｌ．Ｎｅｕｈｏｆｆ、「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｐｒｉｎｔｅｒ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｆｏｒ  ｍｏｄｅｌ−ｂａｓｅｄ  ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ、ｖｏｌ．２、ｐ．１９３−２０４、１９９３年７月
−Ｖｉｃｔｏｒ  Ｏｓｔｒｏｍｏｕｋｈｏｖ、「Ａ  Ｓｉｍｐｌｅ  ａｎｄ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｅｒｒｏｒ−Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．  Ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＩＧＧＲＡＰＨ  ２００１」、ＡＣＭ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ、Ａｎｎｕａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｅｒｉｅｓ、ｐｐ．５６７−５７２、２００１年
【００６４】
発明の概要
上述の有利な効果は、請求項１に記載した特定の特徴を有する方法によって実現される。本発明の好適な実施形態の特定の特徴を従属請求項に記載する。
【００６５】
本発明のさらなる利点および実施形態は、以下の説明および図面から明らかになるであろう。
【００６６】
図面の簡単な説明
図１はＡＭスクリーニングを使用するハーフトーニングによって表現されるデグラデーションを示す。
図２はＦＭスクリーニングを使用するハーフトーニングによって表現されるデグラデーションを示す。
図３は誤差拡散ハーフトーニングの基本的作業図である。
図４は標準ＦＭハーフトーニングにおけるドットサイズとグリッド分解能の一致を示す。
図５はより大きいドットを得るために画素の複製を利用した結果を示す。
図６は様々な構成部品を備えたインクジェット記録装置を示す。  
図７はインクジェット記録における記録グリッドと印字されるドットとの関係を示す。
図８はＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散により得られる１２８／２５５の階調値の一例を示す。
図９はＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇプロセスを使用した１９２／２５５の階調値のレンダリングを示す。
図１０はＵｌｉｃｈｎｅｙに係る改善された方法を使用した１２８／２５６の階調値のレンダリングを示す。
図１１Ａはシアンインクの１２８／２５６の値のレンダリングを示す。  
図１１Ｂはマゼンタインクの１２８／２５６の値のレンダリングを示す。
図１１Ｃは完全な見当合せ状態での図１１Ａおよび図１１Ｂの重ね刷りの結果を示す。  
図１１Ｄは見当不良状態での図１１Ａおよび図１１Ｂの重ね刷りの結果を示す。
図１２Ａは標準誤差拡散プロセスのあまり従来型ではない説明を示す。
図１２Ｂは本発明に係る誤差拡散プロセスのあまり従来型ではない説明を示す。
図１３Ａは記録グリッドの周囲の画素に対する最小インクジェットドットの影響を示す。
図１３Ｂは白画素を画定するときに近隣に影響が無いことを示す。
図１４Ａはインクジェットドットの中心画素が基準点とされる状況を示す。
図１４Ｂはインクジェットドットの第１処理後の隅の画素が基準点とされる状況を示す。
図１４Ｃはドットが印字される場所を示すドット位置マップを示す。
図１５は１グリッドの画素上のインクジェットドットの可能な被覆百分率を示す。
図１６は図１５に係るドットの重なりの可能な種類を示す。
図１７は印刷用原版を作成するためのインクジェット印刷システムを使用する４色コンピュータ・トゥ・プレートシステムにおける作業の流れを示す。
図１８は２３個の点を含む３色表色系のサブハイパーキューブを示す。
発明の詳細な説明
以下では、本発明をその好適な実施形態に関連して説明するが、本発明をこれらの実施形態に限定するつもりは無いことを理解されたい。
【００６７】
以下で説明するサブドット位相変調誤差拡散アルゴリズムと呼ばれる特別適応誤差拡散アルゴリズムと組み合わせながら、インクジェット印刷システムを使用して印刷用原版が生成されるシステムおよび方法によって問題は解決される。
【００６８】
サブドット位相変調誤差アルゴリズムは、無限ではないが、インクジェット印刷システムの網点のサイズより実質的に高い、記録システムの高いアドレス指定能力を利用することによって、理想的な周波数変調技術の特徴に近づくという利点を有する。
【００６９】
網点間の距離を網点自体のサイズよりずっと小さい増分で変調することを可能にすることにより、合理的階調値付近のアーチファクトを抑制するのに有利な周波数変調ハーフトーニングシステムが得られる。我々はこの原理を「サブドット位相変調」と呼ぶ。サブドット位相変調により、網点の位置は網点のサイズを超える精度で制御されるので、網点間の相対距離も、標準周波数変調よりずっと高い精度で制御することができる。
【００７０】
請求項の特定の特徴を持つ印刷方法は、大きいインクドットの配置によって出力画像のある領域に生じる濃度値の変化の効果を考慮することによって、網点間の距離を変調することができる。
【００７１】
特に、サブドット位相変調とインクジェット印刷の組合せは、誤差拡散アルゴリズムを記録システムに応じて調整できるという利点を有する。
【００７２】
我々は誤差拡散プロセスを次のように、すなわち、光学的濃度を表すｎ１個の可能な値を持つ未処理入力画素から成る画像を、光学的濃度を表すｎ２個の可能な値を持つ処理済み画素によって表される出力画像に変換するための方法と定義し、ここで１＜ｎ２＜ｎ１である。画素の処理は、次のステップを含む。
−  処理済み画素の値を変形画素の値から決定する量子化ステップ
−  変形画素と処理済み画素との間の差を決定する誤差値算出ステップ
−  少なくとも１つの未処理画素を量子化誤差値の少なくとも一部分によって変形する誤差拡散ステップ
【００７３】
標準誤差拡散
本発明に係る方法を詳しく説明する前に、参考文献によって多少従来とは異なる角度から標準誤差拡散プロセスを提示することから始める。例示を図１２Ａに示す。
【００７４】
以下では、次の規則を取り入れる。
−  画像の原点（０，０）は上左隅に対応する。
−  値０．０は「黒」を表し、１．０は「白」を表す。
−  網点を配置することは、白地に黒のスポットを印刷することを意味する。
【００７５】
我々は、
−  Ｐ（ｘ，ｙ）を原画像の入力画素または入力画素値、
−  Ｐ’（ｘ，ｙ）を変形画素値を得た前の処理済み画素に対して行われる誤差の寄与により変形された原画像の変形画素、
−  Ｈ（ｘ，ｙ）をハーフトーニング処理された出力画像の画素
と定義する。誤差拡散プロセスは全ての入力画素Ｐ（ｘ，ｙ）をハーフトーン出力画素Ｈ（ｘ，ｙ）に変換する。
【００７６】
処理を開始する前に、ハーフトーン処理された画像の出力画素値は全て０．５に事前設定される。この手法では、誤差拡散プロセスは、Ｈ（ｘ，ｙ）の事前設定された値を、原画像の最適ハーフトーンレンダリングが得られるように０．０または１．０のいずれかに置換することから成る。
【００７７】
画像の処理は通常、画像の最上部から１行づつ実行される。１行内で、処理は左から右へ、または右から左へ、または好ましくは、米国特許第４９５５０６５号でＲｏｂｅｒｔ  Ｕｌｉｃｈｎｅｙによって示唆されているように、これらの２つの方向を交互に繰り返しながら行われる。後者の手法は「千鳥状走査」と呼ばれる。
【００７８】
位置（ｉ，ｊ）における画素Ｐ’（ｉ，ｊ）の処理は、図１９にも示されている以下のステップから成る。
１）次の通り利用可能な異なるケースに対応する２つの可能な量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）およびＱ２（ｉ，ｊ）から成る量子化セットを決定する。
ａ．事前設定された中間調値Ｈ（ｉ，ｊ）を０．５から０．０に低減することによって、グレー画素Ｈ（ｉ，ｊ）を黒画素に変換する。この場合、量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）は０．０である。
ｂ．その値を０．５から１．０に増加することによって、グレー画素Ｈ（ｉ，ｊ）を白画素に変換する。この場合、量子化値Ｑ２（ｉ，ｊ）は１．０である。
２）Ｑ１（ｉ，ｊ）がＰ’（ｉ，ｊ）により近い場合、Ｈ（ｉ，ｊ）は０．０にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）となり、そうでない場合、Ｈ（ｉ，ｊ）は１．０にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ２（ｉ，ｊ）となる。この基準を使用して、変形画素値に基づき、量子化セットから量子化値の選択が行われる。
３）Ｐ’（ｉ，ｊ）−Ｑ（ｉ，ｊ）間の差として誤差値Ｅ（ｉ，ｊ）を算出する。
４）原画像の未処理入力画素Ｐ（ｉ，ｊ）の１つまたはそれ以上を、例えば「ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇ」誤差拡散加重を用いて、端数が合計して１．０になるようにそれらの値に誤差Ｅ（ｉ，ｊ）の端数を加算することによって変形する。
【００７９】
我々の発明に係る誤差拡散方式の変形は、次のステップから成る。
−  インクジェットドットによってカバーされるクラスタを形成する画素の値を変形画素の値から決定する量子化ステップ
−  変形画素と処理済み画素との間の差を決定する誤差算出ステップ
−  少なくとも１つの未処理画素を量子化誤差値の少なくとも一部分によって変形する誤差拡散ステップ
【００８０】
量子化ステップ中に、インクジェット網点に対応する１群のｎ×ｍ個の処理済み画素の群はすぐに決定される。しかし、誤差拡散は依然として記録装置の全解像度で実行されるので、網点の位相（または位置）は記録装置の全解像度で制御される。
【００８１】
インクジェット印刷システムのためのサブドット位相変調による誤差拡散
一般的実施形態
標準誤差拡散の前の説明を基礎として使用して、本発明の第１の可能な実施形態を今から説明する。
【００８２】
標準誤差拡散の場合と全く同様に、画像の処理は、画像を１行づつ、かつ１画素づつ処理することから成る。１行内の画素の処理の順序は、左から右、右から左、または好ましくは千鳥状走査に従うことができる。
【００８３】
新しい方法の１つの際立った特徴は、位置（ｉ，ｊ）での「量子化ステップ」中に、単に画素Ｈ（ｉ，ｊ）の値だけでなく、位置（ｉ，ｊ）の周囲の隣接画素Ｈ（ｘ，ｙ）のクラスタの値を変化させることができることである。そのようなクラスタは、配置されたインクジェットドットによって影響される画素から構成することができる。
【００８４】
本発明に係る方法では、出力画像の２個以上の画素に対応するインクジェットドットの領域の濃度値の変化、および以前の画像処理ステップでドットを印字することによって配置された画素のクラスタとドットとの重なりを考慮に入れて、２つの選択肢（すなわち暗画素または明画素のクラスタのどちらを配置するか）の量子化値を含む量子化セットを評価する。変形画素値Ｐ’（ｉ，ｊ）に最も密接に近似する１つの選択肢の量子化を選択し、インクジェットドットの重なりを考慮して適切な量子化誤差を算出し、この誤差値を少なくとも１つの他の入力画素に分配する。
【００８５】
２つの選択肢（すなわちドットを印字するか、それとも明画素のクラスタを画定するか）の一方を選択する決定プロセスでは、処理済み画素と一致する領域の出力画像の濃度値の変化だけでなく、インクジェットドットの印字によって影響される周囲の領域も考慮されることに特に触れておく。
【００８６】
黒画素のクラスタは、網点の配置によって決定される。代替的選択肢は通常、単一白画素の画定である。すなわち、クラスタは単一の画素を持つだけであるが、アルゴリズムは複数の白画素の画定を含むことができる。
【００８７】
標準誤差拡散の先の説明における表記法、記号、および規則を使用して、本発明は今、図１２Ｂにも要約した以下の作業順序によって一般的に説明することができる。
【００８８】
入力画素位置Ｐ’（ｉ，ｊ）のハーフトーニングのプロセスは以下のステップから成る。
１）次の通り区別できる利用可能なケースに対応する量子化セットの２つの可能な量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）およびＱ２（ｉ，ｊ）を決定する。
ａ．黒画素のクラスタ（インクジェットドットによって決定される）を配置する。その場合の量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）は０．５−ｒ＊０．５−ｓ＊１．０に対応し、ここで「ｒ」は０．５から０．０に変換される位置の個数に対応し、「ｓ」は、黒画素のこのクラスタを配置することによって白（１．０）から０．０に変化する画素の個数に対応する。前のステップで黒になった画素を再び黒にすることができるが、そのような画素は、グレーから黒への画素の変換の「二重計数」を回避するために「ｒ」の決定には計数されない。
ｂ．白画素のクラスタ、おそらくは単一の白画素を配置する。その場合の量子化値Ｑ２（ｉ，ｊ）は０．５＋ｔ＊０．５に対応し、ここで「ｔ」は０．５から１．０に変換される位置の個数に対応する。前のステップで黒になった画素を再び白にすることはできない。
２つの区別できるケースの出力画像の領域の濃度値の変化が考慮される。
２）量子化値を選択する。Ｑ１（ｉ，ｊ）がＰ’（ｉ，ｊ）により近い場合、位置（ｉ，ｊ）を中心とする出力画素Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）のクラスタは０．０（黒）にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）となる。そうでない場合、出力画素Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）のクラスタは１．０（白）にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ２（ｉ，ｊ）となる。
３）Ｐ’（ｉ，ｊ）−Ｑ（ｉ，ｊ）間の差として誤差値Ｅ（ｉ，ｊ）を算出する。
４）原画像の未処理入力画素Ｐ（ｉ，ｊ）の１つまたはそれ以上を、端数が合計して１．０になるようにそれらの値に誤差値Ｅ（ｉ，ｊ）の端数を加算することによって変形する。
【００８９】
アルゴリズムを詳述した今、本発明の目的がなぜ、どのように達成されるかを説明することができる。
【００９０】
最初の観察は、誤差拡散の新しい方法が、記録装置のアドレス指定可能なグリッドの１画素より実質的に大きいインクジェット網点の生成を可能にするということである。
【００９１】
また、新しい方法におけるインクジェット網点の位置が、インクジェット網点のサイズより実質的に小さい増分により制御されることも明らかであり、それは網点を画素グリッドの任意の位置に配置することを可能にする。網点の位相に対する改善された制御は、それがなければ合理的階調値付近の邪魔なアーチファクトの原因である空間丸め効果を抑制する我々の目的の達成を、アルゴリズムへの雑音の導入無しに、可能にする。
【００９２】
サブドット位相変調により単一分解内でもっと多くの位置が網点に利用可能になるので、カラー印刷における異なる分解の網点の相対位置に関連する問題を回避するために、より多くの制御も利用可能になる。
【００９３】
網点位置が位相相関する傾向がある場合でも、サブドット位相変調無しの場合より小さい量のランダム性をアルゴリズムに導入することにより、この相関性を解消することができる。
【００９４】
これらの観察は、周波数変調ハーフトーニングによるカラー印刷用途の場合、新しい方法がカラーバランスの安定性および予測可能性を改善し、不快な量の粒状性を画像に導入することなく低周波アーチファクトの発生を回避するという表明を支持する。
【００９５】
しかし、白および黒クラスタの配置は、おそらく記録装置によって定められる、さらなる規則によって制約される。これは、クラスタを配置する全ての区別できるケースが可能または利用可能とは限らないことを意味する。全ての量子化値が算出されるわけではない。
【００９６】
例
特定的実施形態：１画素のサイズを有する「白」クラスタおよび「黒」インクジェット網点は３×３画素のクラスタをカバーする
典型的かつ代表的な特定的実施形態では、黒の画素クラスタは最小限のインクジェット網点によって画定される３×３クラスタとなると想定され、それらは相互に、または白スペースと重ね刷りができるが、白の「クラスタ」は１画素だけで構成され、黒画素とは決して重ね刷りができない。
【００９７】
ハーフトーン色分解画像を印刷用原版に転送するインクジェット印刷システムは、特定の特徴を有する。
−  網点を配置できるグリッドの解像度が１１０画素／ｍｍ（２７５０画素／インチ）である。
−  印刷版前駆体に付着する小滴の量は約４ｐｌであり、その結果、直径３０μｍのドットサイズが得られる。
【００９８】
図１３Ａに示す通り、これは、記録グリッドに最小ドットを配置したときに、約９画素の領域がインクによってカバーされることを意味する。これは、右側に示される位置ｐ１にドットＤ１を配置した場合である。したがって、このシステム内の位置に単一ドットを配置すると、より大きい領域にわたって濃度の変化を生じる。通常、９画素の領域がカバーされる。しかし、左側に示すように、位置ｐ２のドットＤ２は前から存在しているドットＤｐと重ね刷りされ、グレーから黒に変化するドットがより小さいので、周囲に対する影響は小さくなる。
【００９９】
図１３Ｂは、ドットを配置せず、白画素ｐｗを画定するだけの場合は周囲に影響が無く、関係するグリッド位置にとって重要なだけである。
【０１００】
インクジェット印刷では、網点は中心の画素（ｉ，ｊ）によって参照され、位置（ｉ，ｊ）に網点を配置すると、−１＜＝ｘ＜１および−１＜＝ｙ＜で画素値Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）は０．０（黒）になる。これは、処理が左から右に行われる場合でもある。
【０１０１】
次に変形画素Ｐ’（ｉ，ｊ）の処理は以下のステップから成る。
１）次のような区別できるケースに対応する２つの可能な（利用可能な）量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）およびＱ２（ｉ，ｊ）の量子化セットを決定する。
ａ．黒網点を配置する。その場合の量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）は０．５−ｆ＊０．５に対応し、ここでｆは網点を配置することによって０．５から０．０に変換される位置（最大９）に対応する。前の処理ステップの結果、すでに０．０の値であった位置は、グレーから黒への画素の変換の「二重計数」を回避するために、Ｑ１（ｉ，ｊ）の決定には計数されない。
ｂ．白画素を配置する。Ｈ（ｉ，ｊ）の値によって、２つの場合が区別される。
ｉ．Ｈ（ｉ，ｊ）がまだ０．５の事前設定値であった場合。この場合、Ｈ（ｉ，ｊ）は０．５から１．０に変換されて、白（１．０）画素になり、Ｑ２（ｉ，ｊ）はその画素のグレーから白への変換を反映して１．０（白）になる。
ｉｉ．あるいは、Ｈ（ｉ，ｊ）が、前の処理ステップにおける黒網点の配置の結果、すでに０．０に設定されていた場合。黒画素は二度と白画素に変わることができないので、Ｈ（ｉ，ｊ）の値は０．０のままであり、Ｑ２（ｉ，ｊ）は、位置（ｉ，ｊ）におけるＨ（ｉ，ｊ）の値が位置（ｉ，ｊ）の画素の処理で変化しなかったことを反映して、０．５にセットされる。
２）Ｑ１（ｉ，ｊ）がＰ’（ｉ，ｊ）により近い場合、位置（ｉ，ｊ）の網点の画素Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）は全て０．０にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）となる。そうでない場合、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ２（ｉ，ｊ）となり、Ｈ（ｉ，ｊ）は、ケース１ｂの場合に説明したケース（ｉ）または（ｉｉ）に対応する２つの値を取ることができる。
３）Ｐ’（ｉ，ｊ）−Ｑ（ｉ，ｊ）間の差として誤差値Ｅ（ｉ，ｊ）を算出する。
４）原画像の未処理画素Ｐ’（ｉ，ｊ）の１つまたはそれ以上を、端数が合計して１．０になるようにそれらに誤差値Ｅ（ｉ，ｊ）の端数を加算することによって変形する。
【０１０２】
この方法が、画素グリッド上の複数の画素から成る網点の位置の厳密な制御を可能にすることは明らかである。網点は、変換される入力画像を最適に表現するように、画素グリッドの任意の位置に配置することができる。出力画像の領域の濃度値の変化が考慮される。
【０１０３】
網点の基準点に関する考慮事項
画素に対して網点を印字することが決定されると、網点は、後で処理される画素とだけでなく、決定がすでに行われた画素とも重なり合う。図１４Ａに示すように、インクジェット記録装置は通常処理済み画素の位置に網点の中心を印字する。
【０１０４】
３×３の網点を使用する例では、特定の画素ｐ（ｘ，ｙ）のインクジェット網点を印字する決定は通常、周囲の画素ｐ（ｘ−１，ｙ−１）、ｐ（ｘ−１，ｙ）、ｐ（ｘ−１，ｙ＋１）、ｐ（ｘ，ｙ＋１）、ｐ（ｘ＋１，ｙ＋１）、ｐ（ｘ＋１，ｙ）、ｐ（ｘ＋１，ｙ−１）、ｐ（ｘ，ｙ−１）にも影響する。
【０１０５】
基準画素はインクジェット網点の重心としても働く。これは、アルゴリズムを使用して特定の不安定さを導く。しかし、千鳥状走査による誤差拡散方法を使用する場合、特定の調節が必要になる。
【０１０６】
インクジェットプリンタを駆動するために必要な最終出力は、どの画素がインクによってカバーされるかを示すビットマップではなく、インクジェット網点が印字される位置である重心を示すドット位置マップである。
【０１０７】
したがって、基準点として役立つ画素であって、網点を配置する決定が行われる画素は、図１４Ｂに示すように網点の中心に位置しないこともあり得る。その場合、ドットは別の画素を重心として使用して印字される。画素ｐ（ｘ，ｙ）にインクジェット網点を印字する決定は、結果的に位置ｐ（ｘ＋１，ｙ＋１）の画素を印字することになり、周囲の画素ｐ（ｘ，ｙ）、ｐ（ｘ，ｙ＋１）、ｐ（ｘ，ｙ＋２）、ｐ（ｘ＋１，ｙ＋２）、ｐ（ｘ＋２，ｙ＋２）、ｐ（ｘ＋２，ｙ＋１）、ｐ（ｘ＋２，ｙ）、ｐ（ｘ＋１，ｙ）にも影響する。次いでドット位置マップの適切な位置がマークされ、ドットをどこに印字するかをプリンタに指示する。この場合、すでに処理されている画素上に新しく配置された網点によって濃度の変化は生じない。このやり方により、すでに処理された画素で濃度変化は行われない。ドット位置マップの例示を図１４Ｃに示す。
【０１０８】
被覆率を含めることによるアルゴリズムの改善
レーザ記録システムにおける網点は、画素の位置に各々書かれる微小ドットのクラスタから構成される。レーザ記録では、微小ドットの形状は、レーザビームのプロファイルを調整することによって制御可能である。書かれた微小ドットの領域は、完全に埋められる画素領域と一致し、微小ドット間の重なりは無視することができる。
【０１０９】
上述の方法では、地の値が値０．５（グレー）から０．０（黒）または１．０（白）にセットされるとみなされる。また、白画素が黒画素に変化することも可能である。
【０１１０】
しかし、図１５は、周囲の画素に付着するインクの量が中心画素に対するその位置によって変化することがあることを示す。画素はインクによって完全には占有されない。
【０１１１】
例では、中心画素ｐ（ｘ，ｙ）は常に完全にインクで覆われる。
【０１１２】
中心画素の垂直および水平方向の隣接部ｐ（ｘ−１，ｙ）、ｐ（ｘ＋１，ｙ）、ｐ（ｘ，ｙ−１）、ｐ（ｘ，ｙ＋１）は、約９７％インクを受け取る。
【０１１３】
斜めの隣接部ｐ（ｘ−１，ｙ−１）、ｐ（ｘ＋１，ｙ＋１）、ｐ（ｘ＋１，ｙ−１）、ｐ（ｘ−１，ｙ＋１）は５５％の面積がインクで覆われるだけである。
【０１１４】
アルゴリズムは、インクによるこの部分占有を考慮することによって改善することができる。
【０１１５】
図示した例では、グレーの地に対して誘発された濃度値の変化は、０．５、０．４７、または０．０５とすることができる。
【０１１６】
インクジェット網点のサイズおよび最終的に形状によって、周囲の画素への影響を評価する必要があり、影響される各画素の値の変化を算出しなければならない。
【０１１７】
網点によって部分的に覆われた隅の画素の値は、したがって０．５の地の値を０．０５の値だけ変化させる。既存の網点が後で第２の網点によって重ねられる場合、網点の重なりのタイプに応じて、値はさらに約０．１７６または０．０５に減少することがある。網点は重なる隅画素を持つことができるが、図示した通り、図１６の例では、重なる網点の重心は６つの異なる位置に配置することができ、結果的に異なる濃度値を導く。
【０１１８】
例で挙げたドットサイズは単なる例示である。この改善で重要な側面は、アルゴリズムを、使用する実際のドットサイズに適応させることである。
【０１１９】
マルチレベルの実施形態
上で説明した標準サブドット位相変調アルゴリズムは、マルチレベルアルゴリズムに拡張することができる。
【０１２０】
印刷では、インク被覆および非インク付着を持つ可能性があるだけであるが、マルチレベルシステムを使用する可能性がある。受容層（印刷用紙）に３つ以上のレベルを持つ可能性を導く黒およびグレーインクを使用する印刷システムを想像することができる。マゼンタおよびシアンに対し複数の濃度のインクを使用する印刷システムは存在する。各画像は例えばイエロー、ライトマゼンタ、ダークマゼンタ、ライトシアン、ダークシアン、および黒インクを用いて印刷される。
【０１２１】
淡および濃インクは異なる印刷版を用いて印刷されるが、淡または濃網点を印刷する決定は同時に考慮される。処理される各画素について、３つの可能性がある。
【０１２２】
中間レベルが０．５の濃度レベルを持つと想定しよう。
【０１２３】
入力画素位置Ｐ’（ｉ，ｊ）におけるハーフトーニングの処理は次のステップから成る。
１）次の通り区別できる利用可能なケースに対応する量子化セットの３つの可能な量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）、Ｑ２（ｉ，ｊ）およびＱ３（ｉ，ｊ）を決定する。
ａ．インクジェットハーフトーンドットによって決定された黒（可能なダークシアンまたはダークマゼンタ）画素のクラスタを配置する。その場合の量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）は０．５−ｒ＊０．５−ｓ＊１．０に対応し、ここで「ｒ」は０．５から０．０に変換される位置の個数に対応し、「ｓ」は、黒画素のこのクラスタを配置することによって白（１．０）から０．０に変化する画素の個数に対応する。前のステップで黒になった画素を再び黒にすることができるが、そのような画素は、グレーから黒への画素の変換の「二重計数」を回避するために「ｒ」の決定には計数されない。
ｂ．グレーのインクジェットハーフトーンドットによって決定されたグレーブラック（可能なライトシアンまたはライトマゼンタ）画素のクラスタを配置する。その場合の量子化値Ｑ２（ｉ，ｊ）は０．５−ｓ＊０．５に対応し、ここで「ｓ」は、グレー画素のこのクラスタを配置することによって白（１．０）から０．５に変化した画素の数に対応する。
ｃ．白画素のクラスタ、おそらく単一白画素を配置する。その場合の量子化値Ｑ３（ｉ，ｊ）は０．５＋ｔ＊０．５に対応し、ここで「ｔ」は、０．５から１．０に変換される位置の個数に対応する。しかし、前のステップで黒またはグレーになった画素を再び白にすることはできない。３つの異なるケースの出力画像の領域の濃度値の変化を考慮する。
２）量子化値を選択する。Ｑ１（ｉ，ｊ）がＰ’（ｉ，ｊ）により近い場合、位置（ｉ，ｊ）を中心とする出力画素Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）のクラスタは、黒網点を印字することによって０．０（黒）にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ１（ｉ，ｊ）となる。Ｑ２（ｉ，ｊ）がＰ’（ｉ，ｊ）により近い場合、位置（ｉ，ｊ）を中心とする出力画素Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）のクラスタは０．５（グレー）にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ２（ｉ，ｊ）となる。それ以外の場合、出力画素Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）のクラスタは１．０（白）にセットされ、Ｑ（ｉ，ｊ）＝Ｑ３（ｉ，ｊ）となる。
３）Ｐ’（ｉ，ｊ）−Ｑ（ｉ，ｊ）間の差として誤差値Ｅ（ｉ，ｊ）を算出する。
４）原画像の未処理入力画素Ｐ’（ｉ，ｊ）の１つまたはそれ以上を、端数が合計して１．０になるようにそれらの値に誤差Ｅ（ｉ，ｊ）の端数を加算することによって変形する。
【０１２４】
単一のインクを使用して色を再現する場合でも、マルチレベルシステムを使用することが可能である。インクジェットシステムは通常、２ドットサイズ以上を印字することができる。したがって、各処理入力画素に対し、次の決定を下すことができる。
−  大きいインクジェット網点を印字する。
−  小さいインクジェット網点を印字する。
−  網点を印字しない。
【０１２５】
一例として、３×３画素の小さい網点を印刷し、５×５画素の領域を被覆する大きい網点を使用することが可能である。ここでもまた、決定を下すために、３つの量子化値を算出しなければならない。
【０１２６】
可変網点サイズ方法の例
既存の技術の考察で、適切な網点サイズの選択は妥協を表すことをすでに述べた。ハイライトおよびシャドー領域の粒状性は、より小さい網点で印刷することによって低減するが、中間調のコントラストおよびカラーバランスの安定性は、より大きい網点を使用する方が有利である。また、べたテキストおよびグラフィックスの輪郭がちょうど１画素の網点サイズにより描かれることも示した。
【０１２７】
以下では、第２境界階調値（ＳｅｃｏｎｄＢｏｒｄｅｒＴｏｎｅＶａｌｕｅ）および第１境界階調値（ＦｉｒｓｔＢｏｒｄｅｒＴｏｎｅＶａｌｕｅ）によって分離される３つの異なる階調範囲すなわち範囲１、範囲２、および範囲３に可変網点サイズを使用することを可能にする、サブドット位相変調方式の変形を提示する。したがって、３つの階調範囲は次の通りである。
−  範囲１：［０．０，第１境界階調値］
−  範囲２：［第１境界階調値，第２境界階調値］
−  範囲３：［第２境界階調値，１．０］
【０１２８】
階調範囲の境界値の位置に応じて、境界階調値（ＢｏｒｄｅｒＴｏｎｅＶａｌｕｅ）に用語「シャドー境界」（Ｓｈａｄｏｗｂｏｒｄｅｒ）および「ハイライト境界」（ＨｉｇｈｌｉｇｈｔＢｏｒｄｅｒ）を使用することができる。より一般的に言うと、インクジェット網点によって被覆されるクラスタサイズは、入力画素値に応じて調整することができる。可能な量子化レベルは入力画素値に基づいて制限される。
【０１２９】
網点のサイズは、ｑ＞ｎおよびｐ＞ｍとして、ｎ×ｍ画素またはｑ×ｐの２つのサイズの間で変化させることができると想定する。以下では、ｎ＜＝ｈ＜＝ｑおよびｍ＜＝ｗ＜＝ｐとして、ｈ×ｗ画素のサイズの網点サイズをｈ×ｗと表す。
【０１３０】
処理が左から右に行われる場合、網点は左最上部の画素（ｉ，ｊ）によって参照されると想定する。これが意味することは、位置（ｉ，ｊ）に網点を配置すると、０＜＝ｘ＜ｗおよび０＜＝ｙ＜ｈとして画素値Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）に影響するということである。処理が右から左に行われる場合、網点は右最上部の画素（ｉ，ｊ）によって参照される。位置（ｉ，ｊ）に網点を配置すると、−ｗ＜ｘ＜＝０および０＜＝ｙ＜ｈとして画素値Ｈ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）に影響する。
【０１３１】
プリンタを駆動するために、重心として働く画素がドット位置マップに記入される。
【０１３２】
先の説明における表記法、記号、および規則を使用して、本発明の第３の実施形態を今、以下の作業順序として記載することができる。
画素位置（ｉ，ｊ）の網点の処理は以下のステップから成る。
１．未変形画素値Ｐ（ｉ，ｊ）の関数として網点サイズを決定する。
ａ．（Ｐ（ｉ，ｊ）＜第１境界階調値）ならば、（網点サイズ（ｈ，ｗ）はｈ＝ｑおよびｗ＝ｐとなる）
ｂ．（第２境界階調値＞＝Ｐ（ｉ，ｊ）＞＝第１境界階調値）ならば、（網点サイズは、第１境界階調値におけるｈ＝ｑ、ｗ＝ｐから第２境界階調値におけるｈ＝ｎ、ｗ＝ｍまで比例して変化する）
ｃ．（Ｐ（ｉ，ｊ）＞第２境界階調値）ならば、（網点サイズ（ｈ，ｗ）はｈ＝ｎおよびｗ＝ｍとなる）
２．網点を配置するか否かの区別できるケースに対応する２つの可能な量子化値Ｑ１（ｉ，ｊ）およびＱ２（ｉ，ｊ）を決定し、誤差を算出し、未処理画素を誤差の量により変形するステップは、可変網点サイズ無しの場合に上述したのと全く同じである。
【０１３３】
上の例は３つの部分範囲に分割された階調範囲の場合について挙げたが、同原理は、階調範囲を任意の数の部分範囲に分割するのに使用できることが、当業者には明白であろう。さらに別の実施形態では、１つの網点サイズから別のサイズへの遷移は固定階調値では発生せず、むしろ１範囲の階調値全体にわたって拡散する。この効果は例えば、Ｐ（ｉ，ｊ）および小さい乱数の和に基づいて網点サイズを決定することによって得られる。乱数の加算により、１つの網点サイズから別のサイズへの遷移は、わずかに高いかまたは低い階調値で無作為に発生し、１つの網点サイズから別のサイズへの遷移を１範囲の階調値全体に拡散する所望の効果が得られる。
【０１３４】
また、低または高強度画像領域に網点分布変更ステップを含めることも可能である。上の実施形態は、１画素のクラスタサイズでべたテキストおよび線画を描画して、それらの輪郭が全解像度で描画されるようにするために使用することもできる。これは、入力画素値が最小または最大可能な入力値である場合に、画素の出力値を対応する最小または最大出力値に設定することによって行うことができる。
【０１３５】
上の実施形態のさらに別の変形は、テクスチャまたは被写体の境界など高度の局所的コントラストを含む画像領域のレンダリングのために、低度の局所的コントラストを含む画像領域の場合より少数の画素から成る網点を使用する。
【０１３６】
これを発生させるために、未変形画素は、低い局所的コントラスト、中間の局所的コントラスト、または高い局所的コントラストを含む領域に属すると分類される。画素がどのカテゴリに属するかによって、大きい、中間の、または小さい網点サイズが生成される。局所的コントラストの量の分類は、未変形画素Ｐ（ｉ，ｊ）の周囲の領域の未変形画素値の変化量の測定に基づく。簡素化された方法は単に、未変形画素Ｐ（ｉ，ｊ）の周囲の領域の最小と最大の未変形画素値間の差を使用するだけである。局所的近傍のヒストグラムの分析に依存する、より洗練された方法は、局所的コントラストの程度を量子化し、局所的網点サイズを制御することが可能である。
【０１３７】
インプリント機能
サブドット位相変調の最も価値のある改善の１つは、米国特許第５５３５０１９号にＥｓｃｈｂａｃｈによって記載されたインプリント機能の使用である。
【０１３８】
米国特許第５５３５０１９号の発明は、ｃ個の光学的濃度レベルで描画された画像をｄ個の光学的濃度レベルで描画された画像に変換するための誤差拡散ハーフトーニング方式に向けられており（ｃ＞ｄ＞１）、ここで量子化プロセスは、中間調領域では標準誤差拡散様の応答を維持しながら、低および高強度画像領域では均質なパルス分布を生成するように変化する。
【０１３９】
Ｅｓｃｈｂａｃｈの発明（米国特許第５５３５０１９号）の一態様では、複数の画素によって形成される画像の画素を量子化する方法を提供する。各画素は、画像内のある位置の画像の光学的濃度を表す画像信号を構成し、かつ、誤差拡散プロセスを通して、「ｄ」個の光学的濃度値から成る所望の出力セットより多数の構成要素を有する１セット「ｃ」個の元の光学的濃度値の１つから選択された元の光学的濃度値を有する。このプロセスで、「ｃ」および「ｄ」は画素深度を表す整数値である。そのように構成された入力画像に対して、最初に画像信号は前に決定された誤差に従って変形される。その後、プロセスの量子化ステップ中に、量子化決定のしきい信号が前の出力量子化決定に従って動的に調整され、次の画素がしきい値を超えるかどうかの尤度が選択的に制御される。しきいレベルは画素毎に選択的に修正され、次の画素が１つの状態または別の状態に量子化される尤度が増加または減少される。しかし、この制御に加えて、しきいレベルの増加または減少は領域の入力強度に基づく。述べた通り設定されたしきい信号により、変形入力信号は評価され、ｄ個のレベルの１つである出力信号がそれに従って決定される。量子化の後、決定された出力信号と変形入力信号との間の差が評価され、誤差信号が算出され、予め選択された群の未評価の近傍の信号に加算するために分散される。
【０１４０】
Ｅｓｃｈｂａｃｈの米国特許第５５３５０１９号の発明の別の態様では、二次元的に記載された量子化プロセスのための動的に変化するしきい値を生成するために、従前の走査線の一次元インプリントしきい信号が現行走査線用に変形される。二次元しきい信号は、次の関数に従って生成される。
しきい値（ｍ，ｎ）＝Ｄ×しきい値（ｍ，ｎ−１）
式中、Ｄは選択された減衰係数である。
【０１４１】
本発明では、誤差拡散アルゴリズムで使用するしきい値に動的に影響を与え、入力画素を含む領域の強度測定、従前の走査線の基準信号、および格納されたしきいインプリント値に基づいて不均質なドット分布の尤度を低下することによって、よりよい最終結果を得ることができる。
【０１４２】
こうして、誤差拡散アルゴリズムにインプリント機能を含めることが好ましい。
【０１４３】
異なる色分解に対する制約相関を含める
図１７は、カラー印刷システムの可能な作業の流れを示す。
−  入力カラー画像の情報が４つの連続階調色分解によって与えられる。
−  各印刷色にハーフトーニングアルゴリズムを使用して、ハーフトーン色分解画像を得る。
−  各ハーフトーン分解は、インクジェットプリンタによって印刷版前駆体に転送され、組（４つ）の印刷用原版が得られる。
−  ４つの印刷用原版を用いて、印刷機で最終画像が再生される。
【０１４４】
各入力色画素はこうして、出力色画素の組合せによって表される。ハーフトーニングプロセスのため、色と明度の正確な一致が常に可能であるわけではない。
【０１４５】
誤差拡散プロセスのため、誤差拡散プロセスの欠点のため、偏差が周囲の画素に分散される。
【０１４６】
しかし、出力色画素の特定の組合せは画像入力画素の不安定な再生を導くことがあり、全体的な明度および／または色の相違を生じ得る。
【０１４７】
白黒格子から測定したコントラスト感度曲線を彩色格子のものと比較すると、輝度チャネルの高周波誤差がクロミナンスチャネルのものより目立つことがすぐに明らかである。これは、分離されたドットはその地と輝度が異なるときに、クロミナンスは異なるが輝度は似ている場合より、ずっと目立つことを暗示する。
【０１４８】
ハーフトーニングアルゴリズムにさらなる規則を含めて、異なる出力色分解における異なる網点の可能な相関に制約を加えることにより、これらの効果は回避することができ、より優れた画像再生さえ達成することができる。
異なる色分解間の望ましくない相互作用は、制御状態に維持される。
【０１４９】
以下の例では、全体的な明度が特に保護される。特定の出力色画素の組合せが回避される。
【０１５０】
ｋ個の異なるインクまたは原色を使用し、インクＩｋがＮｋ個の可能な濃度レベルを有する色画像形成プロセスを考察する。したがって、Ｉ１はＮ１個の可能なレベルを有し、Ｉ２はＮ２個の可能なレベルを有し、以下同様である。
Ｎ１，．．．，Ｎｋ個の強度レベルをそれぞれ有するｋ個の原色Ｉｋ，．．．，Ｉｋによるこの印刷プロセスの場合、本発明に係る実施形態は、次のように記述することができる。
−  入力画像が入力色成分値によって決定される。
−  スカラ値が決定される。スカラ値は前記空間的に対応する構成画素の前記入力画素値のうちの少なくとも１つの関数である。
最初にスカラ値、この場合は明度レベルが決定される。
明度Ｂ＝（Ｎ１−１−Ｉ１）＋（Ｎ２−１−Ｉ２）＋．．．＋（Ｎｋ−１−Ｉｋ）
−  スカラ値Ｂは、マルチレベルハーフトーニングプロセスを用いて量子化される。Ｂの量子化レベルの数はＭ＝１＋（Ｎ１−１）＋（Ｎ２−１）＋．．．＋（Ｎｋ−１）であることが好ましいが、一般的にｋ−Ｎ１＋Ｎ２＋．．．＋Ｎｋの範囲内に位置する。さらにいっそう好ましくは、出力画素の許容量子化Ｂ値は、入力画素の元のＢ値またはその少し上または下に制限される。
Ｂ値に適用される別個の誤差拡散プロセスは、色誤差拡散とは独立して働くＭレベル誤差拡散プロセスである。明度誤差拡散の結果は、色誤差拡散を誘導するために使用される。
−  この誘導は、全ての可能な強度レベル組合せの完全なセットの部分集合である１組の強度レベル組合せを選択することによって行われる。
０≦ｉ≦（Ｎ１−１）＋（Ｎ２−１）＋．．．＋（Ｎｋ−１）としてＢ＝ｉに対し、レベルセットＢｉは、Ｂ＝ｉを生じる全ての可能な組合せを含む。
−  計算の回数を低減すると共に、ハーフトーニングの質を改善するために、出力画素の量子化色は、余分の出力色制約によって、入力画素の元の色が位置するサブハイパーキューブの隅に位置する色の１つに制限される。各ｋ次元のサブハイパーキューブは２ｋ個の点を含む。３色表色系のそのようなサブハイパーキューブの表現を図１８に示す。
−  このセットの２ｋ個の点と、Ｂ誤差拡散プロセスで得られる量子化Ｂレベルに等しいＢレベルを有する点のセットとの交差は非ボイドである。量子化色はこの交差で、ｋ次元の色空間の変形画素色に最も近い点と決定されることが好ましい。変形画素色は、元の入力画素色＋前の処理画素から受け取る色誤差に等しい。拡散する誤差は、変形画素色と量子化画素色との間の差である。この差は色チャネルの各々で別個に算出される。
【０１５１】
このように制約関数を使用する場合、次のステップから成る少なくとも２つの印刷用原版を作成するための方法が使用される。
−  印刷用原版前駆体を提供する。
−  印刷用原版前駆体にインクジェット網点を印刷するインクジェットシステムによって、前記印刷用原版前駆体上にインク担持および非インク担持領域を選択的に作成する。ここでインクジェット網点の位置が最小インクジェット網点のサイズより小さい増分で制御され、インクジェット網点の位置がサブドット位相変調誤差拡散アルゴリズムによって制御される。
−  前記空間的に対応する構成画素の前記入力画素値の少なくとも１つの関数であるスカラ値を算出する。
−  前記スカラ値をマルチレベルハーフトーニングプロセスで量子化して、前記色画素の量子化スカラ値を得る。
−  前記量子化スカラ値を使用して、全ての前記強度レベル組合せから、強度レベル組合せの部分集合を選択する。
−  前記部分集合から１つの組合せを選択する。
−  印刷用原版の作成中にインクジェット印刷システムを制御するために、前記色画素を再現するための前記選択組合せを使用する。
【０１５２】
また、色ドット相関を制約する規則の設定に印刷機の特徴の可変性をも含めることが好ましい。
【０１５３】
本発明の好適な実施形態を詳細に説明したが、添付の請求の範囲に記載する発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形を施すことができることは、今や当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】ＡＭスクリーニングを使用するハーフトーニングによって表現されるデグラデーションを示す。
【図２】ＦＭスクリーニングを使用するハーフトーニングによって表現されるデグラデーションを示す。
【図３】誤差拡散ハーフトーニングの基本的作業図である。
【図４】標準ＦＭハーフトーニングにおけるドットサイズとグリッド分解能の一致を示す。
【図５】より大きいドットを得るために画素の複製を利用した結果を示す。
【図６】様々な構成部品を備えたインクジェット記録装置を示す。
【図７】インクジェット記録における記録グリッドと印字されるドットとの関係を示す。
【図８】ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散により得られる１２８／２５５の階調値の一例を示す。
【図９】ＦｌｏｙｄおよびＳｔｅｉｎｂｅｒｇプロセスを使用した１９２／２５５の階調値のレンダリングを示す。
【図１０】Ｕｌｉｃｈｎｅｙに係る改善された方法を使用した１２８／２５６の階調値のレンダリングを示す。
【図１１Ａ】シアンインクの１２８／２５６の値のレンダリングを示す。
【図１１Ｂ】マゼンタインクの１２８／２５６の値のレンダリングを示す。
【図１１Ｃ】完全な見当合せ状態での図１１Ａおよび図１１Ｂの重ね刷りの結果を示す。
【図１１Ｄ】見当不良状態での図１１Ａおよび図１１Ｂの重ね刷りの結果を示す。
【図１２Ａ】標準誤差拡散プロセスのあまり従来型ではない説明を示す。
【図１２Ｂ】本発明に係る誤差拡散プロセスのあまり従来型ではない説明を示す。
【図１３Ａ】記録グリッドの周囲の画素に対する最小インクジェットドットの影響を示す。
【図１３Ｂ】白画素を画定するときに近隣に影響が無いことを示す。
【図１４Ａ】インクジェットドットの中心画素が基準点とされる状況を示す。
【図１４Ｂ】インクジェットドットの第１処理後の隅の画素が基準点とされる状況を示す。
【図１４Ｃ】ドットが印字される場所を示すドット位置マップを示す。
【図１５】１グリッドの画素上のインクジェットドットの可能な被覆百分率を示す。
【図１６】図１５に係るドットの重なりの可能な種類を示す。
【図１７】印刷用原版を作成するためのインクジェット印刷システムを使用する４色コンピュータ・トゥ・プレートシステムにおける作業の流れを示す。
【図１８】２３個の点を含む３色表色系のサブハイパーキューブを示す。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【外国語明細書】
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