(57)【要約】【課題】  全体的印刷画質を改善する。【解決手段】  連続階調画像を網版画像に変換するためのしきい値マスクが、階調レベルの上昇と共に、個数の成長を生じる網版のドットを定義する網版セルを定義する。個数がある程度成長した後で、階調レベルがさらに上昇すると共に、その網版セルが、最初の設定サイズからさらにサイズが大きくなる網版のドットを定義する。個数が成長する間に、第二の設定サイズを有する網版のドットが網版のギャップに配置される。第二の設定サイズは第一の設定サイズよりも小さい。【選択図】  図３
2004215251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続階調画像を網版画像に変換するしきい値マスクで、
階調レベルの上昇と共に個数増大を生じ、次ぎに、階調レベルがさらに上昇すると共に第一の設定サイズからサイズ増大を生じる網版のドットを形成する網版セル、
から成り、個数の増大中に、第一の設定サイズより小さな第二の設定サイズを有する網版のドットが網版パターンのギャップに配置されること、
を特徴とするしきい値マスク。
【請求項２】
網版のドットの数がしきい値マスク内の網版セルの数に相当するｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｄｏｔｓの定数と等しくなる前に、網版のドットがサイズ増大を始めることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項３】
網版のドットがその網版のセルに対するディザ・パターンに基づき周波数を高めることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク
【請求項４】
網版のドットがその網版のセルに対するディザ・パターンに基づきサイズを大きくすることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク
【請求項５】
網版のドットの第一の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに基づいていることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項６】
網版のドットの第一の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに等しいか、又は、大きいことを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項７】
網版のドットの第二の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズより小さいことを特徴とする請求項６に記載のしきい値マスク。
【請求項８】
網版のドットの第二の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに基づいていることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項９】
網版のドットの第二の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズより小さいことを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項１０】
目に見える網版のギャップの形成を避けるために、第二の設定サイズの網版のドットが置かれることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項１１】
第二の設定サイズの網版のドットが置かれたときに、さらに個数が増大すること、及び、さらにサイズが大きくなることにより階調を高めることを特徴とする請求項１に記載のしきい値マスク。
【請求項１２】
第一の設定サイズの網版のドットのサイズをさらに増大させることを特徴とする請求項１１に記載のしきい値マスク。
【請求項１３】
第二の設定サイズの網版のドットのサイズをさらに増大させることを特徴とする請求項１１に記載のしきい値マスク。
【請求項１４】
しきい値マスクを用いて連続階調画像を網版画像に変換する方法で、
第一の設定サイズを有する第一の集団の網版のドット個数を増大させることにより階調レベルを高めること、
第一の集団内の網版のドットのサイズをさらに増大させることにより階調レベルを高めること、及び、
第一の集団の網版のドットの間に形成される網版のギャップに、第二の設定サイズの網版のドットから成る第二の集団を導入し、その第二の設定サイズが第一の設定サイズより小さいこと、
から成る方法。
【請求項１５】
網版のドットの数がしきい値マスク内の網版セルの数に相当するｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｄｏｔｓの定数と等しくなる前に、さらにサイズを増大させることにより階調レベルを高めるステップを始めることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第一の集団の個数を増大させることにより階調を高めるステップに、その網版セルに対するディザ・パターンに基づき新しい網版のドットを置くことが含まれていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
さらにサイズを増大させることにより階調レベルを高めるステップにその網版のセルに対するディザ・パターンに基づき網版のドットを成長させることが含まれることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
網版のドットの第一の設定サイズがしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに基づくことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
網版のドットの第一の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに等しいか、又は、大きいことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
網版のドットの第二の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズより小さいことを特徴とする請求項１９に記載の方法。。
【請求項２１】
網版のドットの第二の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに基づいていることを特徴とする請求項１４に記載のしきい値マスク。
【請求項２２】
網版のドットの第二の設定サイズがそのしきい値マスクを用いる印刷システムに対する最小安定ドット・サイズより小さいことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
網版のドットの第二の集団を導入するステップに、目に見える網版のギャップの形成を避けるため、しきい値マスク内に第二の集団の網版のドットを置くことが含まれていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
網版のドットの第二の集団を導入するステップの後で、さらに個数を増大させること及びさらにサイズを増大させることにより、階調レベルをさらに高めることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
第一の集団の網版のドットにさらにサイズの増大を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第二の集団の網版のドットにさらにサイズの増大を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
連続階調の画像を網版の画像に変換するために、階調レベルが上昇すると共に、網版のドットの個数が増大し、かつ、そのサイズが増大するようなしきい値マスクを規定する方法で、
第一のスクリーンを発生させ、その中で、階調レベルの上昇と共に、階調のドットのサイズが増大すること、
印刷システムで、入力階調グラデーションを有する第一のテスト画像を印刷すること、
その階調で色むらを生じる入力階調グラデーションの第一の階調レベルを決定すること、
入力グラデーションの決定された階調レベルに基づいて、第一の設定サイズを割付けること、
その第一の設定サイズの網版のドットを含む第二のスクリーンを発生させること、
その印刷システムで、ある階調の入力グラデーションを有する第二のテスト画像を印刷すること、
網版のギャップが目に見えるようになる入力階調グラデーションの第二の階調レベルを決定すること、
その第二の階調レベルに対応して第二の設定サイズの網版のドットを供給する階調レベルを割付けること、
から成る方法。
【請求項２８】
第一のテスト画像を印刷するステップが、全範囲の入力階調グラデーションを印刷することから成っていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
階調が色むらを生じる第一の階調レベルを決定するステップに、顕微鏡で第一のテスト画像を検査することが含まれていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
階調が色むらを生じる第一の階調レベルを決定するステップに、印刷画質検査システムでそのテスト画像を検査することが含まれていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
連続階調の画像から画像をターゲット装置で描画するためのシステムで、
入力の連続階調の画像データからターゲット装置の連続階調の画像データを発生する色空間コンバーター、
ターゲット装置の連続階調の画像データをターゲット装置の網版画像データに変換するための網版処理段階で、階調レベルが上昇すると共に網版のドットの個数が増大し、次ぎに階調レベルがさらに増大すると共にサイズが第一の設定サイズから増大し、個数の増大中に、第一の設定サイズより小さな第二の設定サイズを有する網版ドットが網版パターン内のギャップに置かれること、
ターゲット装置の網版画像データに対応して媒体上に着色材を堆積させるための印刷エンジン、
から成るシステム。
【請求項３２】
網版のドットの第一の設定サイズが、印刷エンジンに対する最小安定ドット・サイズに等しいか、又は、大きいことを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
網版のドットの第二の設定サイズが、印刷エンジンに対する最小安定ドット・サイズより小さいことを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷プロセスの画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像は一般に、各画像要素又は画素が、あるカラー階調の数値を有する連続階調画像として記録され、記憶される。例えば、デジタル的に記憶された白黒の画像を考えよう−−各画像要素は例えば白と黒の間の２５６のグラデーションの中でその階調を設定している対応数値を有している。カラー画像は各原色に対して３以上の階調値を有する。
【０００３】
しかしながら、多くの印刷プロセスが各アドレス可能な位置ないし画素で恣意的なカラー階調値を用いることはできない。フレキソ印刷、静電写真法、インクジェット及びオフセット印刷の各プロセスは基本的に、各画素で色の印刷をするかしないかの二値化手順である。例えば、一枚の紙の各アドレス可能ポイントで、レーザー・プリンターは一般的に黒又はカラーのトナーのドット又はその組合わせを配置するか、又は、点状の空白部即ち白を残すことができる。しかしながら、ある種の新装置では、中間量のトナーを堆積させる限定的能力を有している。
【０００４】
デジタル網版処理には、連続階調画像を二値化ないし網版（ハーフトーン，ｈａｌｆｔｏｎｅ）の表示に変換することが含まれている。連続階調画像要素のカラー階調値は、平均したとき希望のカラー階調値として観察者に見える二値化されたドット・パターンになる。そのドット・パターンによるカバー範囲が大きいほど、そのカラー階調値は濃くなる。
【０００５】
連続階調画像を網版画像に変換するプロセスで、網版のドットをどのように配置するかを決定するために、いくつかの技術が存在する。最も一般的な２種類の技術はエラー拡散（ｅｒｒｏｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）としきい値マスク（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｍａｓｋ）である。一般的に、エラー拡散は一定の性能面の利点があるが、比較的、コンピューター処理を志向している。
【０００６】
エラー拡散の網版処理では、インク又はトナーのドットを印刷するかどうかの決定はスクリーンの各画素で根底にある連続階調画像エレメントの数値に基づいて行われる。印刷プロセスは任意の数の又は限定数の中間階調を用いることができないので、必然的にエラーを生じる。このエラーを隣接画素の決定プロセスに持ち越す。ここで生じたエラーは他の画素決定プロセス等で用いられる。要するに、プリンターは連続階調画像及び隣接ドットの描画中に生じたエラーに基づいて、ある位置にドットをプリントするかどうかを決定する。
【０００７】
デジタル網版を生じるためのより一般的な方法は、古典的光学方式をシミュレートするためしきい値マスクを用いている。このマスクは、出力媒体上のアドレス可能ポイントに空間的に対応したしきい値のアレー（ａｒｒａｙ）である。各位置で、連続階調画像からの入力値をしきい値と比較して、ドットを印刷するかどうかを決定する。それを周期的に用いることにより、大きな画像上で、小さなマスク（タイル）を使用できる。
【０００８】
最も簡単な例では、古典的なスクリーンが、それを２方向の平行線に沿って配置され、即ち、画像の平面内の平行四辺形になっているタイル配置の頂点に、網版のドットを生じる。２方向が直交している場合、スクリーンは１個の角度と周波数により指定できる。
【０００９】
そのしきい値をマスク内でどのように設定するかは、その網版処理を感じる観察者の能力を最小限にするために非常に重要である。全体として、階調が濃くなると共に色素のカバー範囲を増加させるための２戦略、振幅変調（ＡＭ）と周波数変調（ＦＭ）がある。ＡＭスクリーニングでは、希望のカバー範囲が増加すると共に、スポット機能（ｓｐｏｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づいて網版のドットが成長する。それとは対照的に、ＦＭスクリーニングでは、希望のカバー範囲が増加すると共に、ドット数が増加する。
【００１０】
Ａｇｆａ  Ｂａｌａｎｃｅｄ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ  （ＡＢＳ）では、任意の角度又は妥当な周波数にごく近いスクリーンを生じるために、正方形のタイルを使用できる。ＡＢＳはスーパーセル技術の一例である：そのしきい値アレー（タイル）は多くの網版セルを含んでいる。ＡＢＳのパラメーターはタイル内に含まれる網版のドットの数とその中心を決定する。そのドットの中心は必ずしも根底にあるプリンター・グリッドには無くて、「バーチャル（ｖｉｒｔｕａｌ）」の場合もある。しきい値マスクを計算中に、網版のドットは、これらのバーチャル中心の周囲に成長している実際の装置の画素位置から作られる。さらに、カバー範囲を高めるために、ドットの成長をディザ状態にする（ｄｉｔｈｅｒｅｄ）。このことは網版のドットが同期的ではなく、タイル内の設定順序で成長することを意味している。
【００１１】
しかしながら、スクリーンはターゲットにしている印刷プロセスの特異性も考慮して設計しなければならない。電子写真法による印刷のような用途では、画素での実際のトナーのページへの移動は非線形プロセスで、隣接画素に強く左右される。特に、画素を分離して印刷する場合、トナーを移動しないことが普通である。さらに、湿度及び温度のような周辺条件に依存しうる。要するに、移動されるトナーの量が大きく変化しうるので、それにより、印刷された画像に見苦しい粒状性を生じる。
【００１２】
本明細書に参考として全面的に組込まれている特許文献１は分離した画素での非線形移動の問題を扱っている。周波数変調法がハイライト（ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ）で用いられる。各網版のドットがその最小安定サイズに成長した後で、次のドットに進む。階調が濃くなると共に、これらの安定クラスター（ｃｌｕｓｔｅｒｓ）がますます多くＦＭプロセスで配置される。その後で、安定クラスターが各網版のドットの位置に配置されると、階調がさらに濃くなると共に、クラスターがＡＭプロセス内で成長する。本明細書に参考として全面的に組込まれている特許文献２は、安定クラスターを配置するために用いられるディザ・パターン（ｄｉｔｈｅｒ  ｐａｔｔｅｒｎ）に関する一層の改良に関係している。
【特許文献１】米国特許第５，７６６，８０７号
【特許文献２】米国特許出願書第１０／００７，４４０号
【特許文献３】米国特許第５，１５５，５９９号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ハイライトでＦＭを使用することは強力な手法である。しかしながら、ディザ・パターンが十分に分散している場合でも、視覚的に気付かれなくできる。これは特にほぼ全てのＦＭ網版ドットが規則的格子上に配置された階調レベルで特に真である−−格子の残りのギャップは散乱していて、それゆえ、低空間周波数を有する「ホワイト・ホール」として見ることができる。ある条件で、観察者がこれらのホワイト・ホールを検出できる。
【００１４】
本発明は、ある範囲の階調レベルに亘ってＦＭとＡＭのスクリーニング技術を混合して用いることにより目に見えるＦＭディザ・パターンの問題に対応している。そのような方法は、ＦＭディザ・パターンの視覚性を弱める一方で、ＦＭ方式の安定性を保持できる。
【００１５】
本発明の説明では、ハイライト・ドット、例えば、白の背景上の黒のドットについて示しているが、シャドウ（ｓｈａｄｏｗ）の領域、例えば、黒の背景又は印刷システムのパレット内の他の色に対する白の背景のドットにも同様に用いられる。
【００１６】
ＦＭレジームでは、２種類の視覚的障害を生じうる。「ＦＭレジーム」とは、ある形のＦＭスクリーニングを用いている階調の範囲であり、少なくとも全ての網版のドットの中心が安定網版のドットを達成する値より明るい全ての階調に適用される。このレジームでは障害は以下により生じうる：１）最小安定サイズよりも小さな印字後網版のドット内での変動、２）ディザを伴う安定ドットが生じる見苦しいパターン。本発明はＦＭレジーム内の階調レベルでこれらの障害間での最良の妥協をしたスクリーン作成を行える。
【００１７】
最も簡単な実施例で、ＦＭディザ・パターンのホールが目に見え始める階調レベルまでＦＭスクリーニングを用いる。  このポイントで、ＡＭスクリーニングは、（それらのホールに対応する）残りのドットの中心が好ましくは安定ドット・サイズに達するまで、それらにのみ用いられる。そこで、全てのドットを、ＦＭレジームの外側で用いられる方法（例えば、従来のＡＭプロセス）に基づいて、さらに成長させる。
【００１８】
一般的に、ひとつの側面に基づくと、本発明は連続階調画像（ｃｏｎｔｏｎｅ  ｉｍａｇｅ）を網版画像（ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｉｍａｇｅ）に変換するためのしきい値マスクを特徴とする。このしきい値マスクは階調レベルが高まる（即ち濃くなる）と共に個数が増加する網版のドットを定義している網版セルから成っている。個数が増加する間のあるポイントで、第二の設定サイズを有する網版のドットが網版のギャップに配置される。第二の設定サイズは第一の設定サイズより小さい。この方法で、本発明に基づき、ギャップが観測者に見えるようになる前に小さな網版のドットを用いて、一般に階調の中間レベルで形成された網版のギャップを充填する。
【００１９】
これらの網版のドットは小さいので、全体的階調には実質的影響を与えない。そうではあるが、階調のジャンプを避けるために、好ましくは、ディザ・パターンに基づいて一度にひとつずつ、それらを導入する。さらに、好ましくは、それらは、印刷システムの最小安定サイズよりも小さいので、このサイズは幾分非制御状態になる。しかしながら、これは階調の描画時の品質に実質的な影響を受けず、網版のギャップが見えるのを避けることにより全体的印刷画質を実際に改善できる。
【００２０】
好ましい実施例では、網版のドットは、ディザ・パターンに基づく周波数で育つ。それらは、又、他のシステムで行われるように、ディザ・パターンに基づいてサイズでも成長する。
【００２１】
好ましい実施例では、第一の設定サイズは、しきい値マスクを用いた印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに基づく。実際には、好ましい実施例で、第一の設定サイズはその印刷システムに対する最小安定ドット・サイズで設定される。
【００２２】
さらに、好ましい実施例に基づくと、網版のドットの第二の設定サイズもその印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに基づく。好ましくは、好ましい実施例で、第二の設定サイズは最小安定ドット・サイズより小さい。事実、第二の最小サイズは装置で利用できる最小のアドレス可能量に通常設定される。
【００２３】
第二の設定サイズの網版のドットを配置した後で、２種類の別個のタイプの集団が一般に存在し、それは以下に対応する。１）ＦＭドットないしタイプ１のドットの配置により生じる集団、２）ホールないしタイプ２のドットに配置された集団。好ましい実施例では、第一のタイプの網版のドット（ＦＭ）の個数を増加することにより、又は、どちらかの網版のドットの集団（ＡＭ）のサイズをさらに成長させることにより、階調を上昇即ち濃くする。一実施例では、第二のタイプのドットのサイズをさらに成長させる。別の実施例では、第二のタイプのドット又は第一のタイプのドットに、又は第一と第二のタイプの両方のドットに同期的にするか二者択一的に適用する。ＦＭ法を用いるとき、第二のタイプのドットが、選択されたディザ・パターンに基づく第一のタイプのドットになる。これらのドットは第一のタイプの現在のサイズで配置される。全てのドットが第一のタイプのドットになるか、又は、全てのドットが同じサイズになると、ドットを他の方法に基づいて（例えば、スポット機能に基づいて）成長させる。
【００２４】
一般的に、他の側面に基づくと、本発明はしきい値マスクを用いて、連続階調画像を網版画像に変換するための方法を特徴とする。この方法は、階調レベルの上昇を示す入力に用いるとき、第一の設定サイズを有する網版のドットの第一の集団が増加する特性を有するしきい値マスクに関連する。そして、入力の階調レベルがさらに上昇すると共に、第一の集団内に生じる網版のサイズを（ＡＭ）、又は、ドットの数を（ＦＭ）上昇させることができる。しかしながら、網版のドットの第二の集団も生じる。この集団のドットは第一の設定サイズよりも小さなサイズで、第一の集団の網版のドットの間に形成された網版パターンのギャップに配置される。さらに、入力階調が上昇すると共に、第二の集団内に生じるドットのサイズを高めることができる。
【００２５】
一般的に、他の側面に基づくと、さらに、本発明は、各入力レベルに対して再現すべき網版パターンを記憶している参照テーブル（ｌｏｏｋ−ｕｐ−ｔａｂｌｅ：ＬＵＴ）を用いて、連続階調画像を網版画像に変換するための方法を特徴としている。そのようなパターンを、しきい値マスクと同じサイズでできるだけ一定にした一連の入力画像に上記のタイプのしきい値マスクを用いることにより作成できる。しかしながら、本発明は、参照テーブルが以下の特性を持つことのみを必要としている：１）参照テーブル（ＬＵＴ）は、一方のドット・サイズが他方より大きい網版のドットの２種類の別個の集団を含むハイライト（代りにシャドウ）の網版パターンを含んでいる。２）連続的なＬＵＴの入力で記憶されたパターンは１以上の以下のものを変えることにより変化する：第一の集団内のドット数、第一の集団内のドットのサイズ、第二の集団内のドットのサイズ、３）連続的なＬＵＴの入力で記憶されたパターンが出力装置に濃くする効果を生じる。全体的効果が階調を上昇させる限り、ドットのサイズと個数の変化が増加、減少又は無変化になりうることに留意されたい。
【００２６】
一般的に、さらに他の側面に基づくと、本発明はしきい値マスクを定義するための方法を特徴とする。このしきい値マスクは連続階調画像を網版画像に変換するために用いられ、階調レベルの上昇（濃くなる）と共に、網版のドットの個数が増加し、かつ、サイズが大きくなる。その方法には、階調レベルが上昇すると共に、網版のドットのサイズが大きくなる第一のスクリーンの発生が含まれている。そして、最初のテスト画像がプリントされる。この第一のテスト画像は入力階調のグラデーションを有する。それはターゲットとなる印刷システムでプリントされる。そして、検査により、第一の階調レベルが、その階調が色むらを生じるポイントで決定される。この階調は印刷システムの最小安定ドット・サイズに対応している。代わりに、顕微鏡でグラデーションを検査することにより、又は、プリント品質システムを用いることにより、安定ドット・サイズを決定できる。第一の設定サイズはこの第一の階調レベルに基づいて割当てられる。そして、第二のスクリーンは、選ばれたディザ・パターンに基づいて加えられた第一の設定サイズの網版のドットを含めて印刷される。さらに、これは階調入力のグラデーションを有している。そして、第二の階調レベルの入力グラデーションが決定される。それは、網版のギャップが最初に見える時に基づく、又は、最初に見苦しくなるときのディザ・パターン内のドット数に基づく。第二の設定サイズの網版のドットを与える階調レベルはこの第二の階調レベルに対応して決定される。
【００２７】
本発明は、各画素で１を超える階調を印刷する能力を持つ装置に特に適用できる。例えば、一部の静電写真式又はインクジェット式の装置では、光信号又はインクの粒径を調節することにより多段階のレベルを生じている。これらの用途のために多段階レベルのＡＭ網版を生じるしきい値アレーを作ることができる。そのようなスクリーンの成長は利用可能な最も薄いレベルでスタートした網版のドットを徐々に濃くし、拡大し始める。全体的な好ましい効果は円滑化された２階調ドット又はエッジの回りをあいまいにして見えないようにすること（即ち、「画像のギザギザ防止」）である。しかしながら、システムが対応可能な最も薄いレベルは多くの場合信頼できる状態で分離した印刷にならないだろう。それゆえ、ハイライトで用いられるＦＭ法は前述の見苦しいパターンを生じる。その問題を本発明は扱っている。
【００２８】
上記の、及び、部分的構造及び組合わせによる種々の新規な詳細及び他の利点を含む本発明の他の特徴は、ここで、添付図面を参照してより詳細に示し、請求項内で示している。本発明を具体化する特別な方法及び装置は例示的に示されていて、本発明を限定するものではないを認識されたい。本発明の原理と特徴は本発明の範囲を逸脱することなく種々の、又、多くの実施例で使用しうる。
【実施例１】
【００２９】
図１及び２は、背景として、スーパーセルないしタイルと網版のドットを生じる網版セルの間の関係を示すために用いられている。
【００３０】
図１は特許文献３又は特許文献１に示すようなラショナル・タンジェント・スーパーセル（ｒａｔｉｏｎａｌ  ｔａｎｇｅｎｔ  ｓｕｐｅｒｃｅｌｌ）ないしタイル２１を示している。スーパーセルないしタイル２１の特徴は、マイクロドット（ｍｉｃｒｏｄｏｔ）（一般に画素）の数で表示されるタイルの直線的サイズを示したタイル・サイズＴＳと、網版スクリーンの形状を定義する２個の整数Ａ及びＢである。
【００３１】
スクリーンの角度αはアーク・タンジェントＡ／Ｂにより与えられる。網版のドット２２の中心は図中に円で示されている。スーパーセル２１内で可能な網版のドット又は網版セル２２の総数はネーム”ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ  ＿  ｄｏｔｓ”により指定され、Ａ2＋Ｂ2の値により与えられる。これはタイル２１内の網版セルの数に対応する。
【００３２】
スーパーセル内に含まれるマイクロドット又は画素の総数は”ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ  ＿  ｒｅｌｓ”により指定され、ＴＳ＊ＴＳに等しい。
【００３３】
例では、値Ａ−１及びＢ−１が選択されている。それゆえ、タイル２１は１０マイクロドットのサイズを有している。もし、我々が、タイルサイズを２０に等しくすると（ＴＳ＝２０）、タイルにはｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ  ＿  ｒｅｌｓ＝４００マイクロドットが含まれる。スーパーセル内の各マイクロドットはしきい値マトリックス内の１しきい値を必要とする。それにより、４００しきい値を発生し、それにより、増加のような階調レベルの変化と共に、網版の周波数増加及びサイズ増加の方法を制御しなければならない。
【００３４】
図２は完全で隣接した網版スクリーン２３をラショナル・タンジェント・スーパーセル２１を水平及び垂直に複製することにより得る方法を示している。
【００３５】
図３はスクリーン２３の網版のドット２２を配置する方法、そして、本発明に基づき、根底にあるマイクロドットのしきい値を定義する方法を定義することによりそれらのサイズ増加の方法を制御することにより階調を増加するためのプロセスを示している。
【００３６】
本発明の実施例は例としてどのようにして階調の増加即ち濃くするかの事例を示していることに留意すべきである。しかしながら、本発明は画像複製で必要とされる場合、恣意的な階調発生に、又、網版処理を感じる観測者の能力を最小限にするための網版画像を発生する方法に用いられる。
【００３７】
より詳細に示すと、ステップ３１０で、網版セル２２は最小安定サイズの網版のドットと共に配置されている。一般に、典型的印刷システムでは、最小安定サイズは隣接する約３画素に相当する。階調レベルが増加すると共に、最小安定ドット・サイズの網版のドットが対応する網版セル２２に対するドット中心に連続的に配置される。
【００３８】
知られているように、網版処理を感じる観測者の能力を低減するために、タイル２１内の網版セル２２の間にあるディザ・パターン内で個数を増加させる。
【００３９】
ステップ３１０は、網版のドットの個数がＦＭの成長しきい値より大きくなったことをステップ３１２で決定されるまで、繰り返される。可変のｄｏｔ＿ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎが現在の階調レベルに基づいてしきい値マスク内に配置されるドット数に対応した値を保持する。ＦＭ＿ｇｒｏｗｔｈのしきい値はタイル２１内の網版セルないしドット２２の総数に対応して一定のｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ｄｏｔｓより少なくなる。
【００４０】
ステップ３１２でＦＭ  ｇｒｏｗｔｈのしきい値を超えるとき、網版のドットが空いている網版セル２２内に配置される（１１４）。本発明に基づくと、これらの網版のドットはステップ３１０で配置された網版のドットより小さいサイズである。好ましくは、それらは印刷装置に対する最小安定ドット・サイズより小さい。例えば、一実施例で、それらは３画素未満のサイズである。
【００４１】
ステップ３１４での不安定ドット配置のプロセスは一般には観測者に見える網版のギャップを充填するために行われる。本実施例では、ドットの個数が、しきい値マスク内の網版セルの総数に相当するドット数と等しくなるまで、不安定網版のドットの配置が続く。他の実施例では、網版のギャップを感じる観測者の能力を低減するのに必要なレベルにのみ不安定ドットを配置する。
【００４２】
次ぎに、ステップ３１８で、ＦＭ及び（又は）ＡＭの変調の組合わせを、階調レベルをさらに増加させるために行える。特に、第一の集団のタイプ１の網版のドットの個数を増加し、一例として階調レベルを高めている。このことは、タイプ２の第二の集団のドットを第一の集団のドットに変換することにより行われる。代わりに、第一の集団のタイプ１のドットは、階調レベルを高めると共に、サイズが増加する。さらに別の場合には、一般に最小安定ドット・サイズより小さな第二の集団のタイプ２の網版のドットが、例えば、階調レベルが高まると共に、安定サイズまで成長できる。
【００４３】
全てのドットが、一般にステップ３２０の最小安定サイズに等しいか、大きな設定サイズであると決定されるまで、このＡＭとＦＭの変調の組合わせが行われる。その後、ステップ３２２で、全てのドットがＡＭ変調に基づいて成長する、即ち、サイズが増大する。
【００４４】
例えば、ひとつの先進的実施例では、ＡＭ又はＦＭの方式に基づいて、網版パターンに画素を追加するという決定は（全ての新規画素の追加に伴って）漸進的に、又は、定期的に行える。即ち、階調を増加させるために、どのタイプの成長を行うべきかの選択は事前に設定した手順に基づいて行える。
【００４５】
さらに議論するために、タイプ１のドットを最小の安定ドット・サイズになるように選び、さらにそれ以上にはサイズが大きくならない場合を考えたい。スクリーンのタイルにはＮ個の網版のドットが含まれている。そこで、０≦ｐ≦Ｎのディザ・パターンがある。選択された安定ＦＭクラスター内の画素数（又はレベルの総数）をｑFMとする。そこで、ＦＭレジーム内のＡＭクラスター・サイズは０≦ｑ≦ｑFMの範囲にしなければならいない。
【００４６】
そして、ＦＭレジーム内で入力を増加するために、我々はｑ＝０及びｐ＝０で出発し、ＦＭレジームの終わりにｐ＝Ｎ又はｑ＝ｑFMに到達しなければならない。そのような両端のポイントの間で、タイプ１のドット個数を増加するため、及び（又は）、残っているタイプ２のＡＭドット・サイズを増加するための両方で、可能な多数の経路がある。唯一の制約は各ステップで階調を増加即ち濃くしなければならないことである。（ある場合に、参照テーブル（ＬＵＴ）実行を用いるとき、この条件を満たしながら、パラメーターのひとつを増加し、かつ他を減少することが可能である。）多くの選択肢があるので、視覚的障害が最小となる経路を選ぶことができる。
【００４７】
この経路を選ぶことは検査により行える。例えば、一軸に沿ってｑが増加し、他に沿ってｐを増加することにパターンが対応している検査用紙をプリントして検査できる。他の実施例では、印刷プロセスと人間の視覚系の数学的モデルを用いて、種々のパターンの視覚的負担を予測し、経路を自動的に決定するのに使用できる。
【００４８】
図４はＬＵＴベースの網版描画システムで本発明の原理に基づいて構成されている。
【００４９】
特に、色空間コンバーター４１０が含まれていて、その色空間コンバーター４１０が入力された連続階調画像のデータからターゲット装置の連続階調画像データを発生する。
【００５０】
一実施例では、色空間コンバーター４１０は従来のコンバーターと同様である。特に、それは赤、緑、青（ＲＧＢ）の連続階調画像データを受入れる。コンバーターには赤、緑、青のレベルをシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）のレベルに位置付ける参照テーブルが含まれる。結果として、ターゲット装置の連続階調画像データがターゲット印刷装置の色空間（ＣＭＹＫ）内で作成される。
【００５１】
まとめて参照番号４１２になっている種々のカラー・チャンネルを網版処理ステージ４１４が受入れる。この網版処理ステージはターゲット装置の連続階調画像データをターゲット装置の網版画像データに変換する。
【００５２】
網版処理ステージ４１４には１セットのＬＵＴ、各カラー・チャンネルに対して１個のＬＵＴ４１６−１から４１６−４が含まれる。ＬＵＴ４１６−１から４１６−４のそれぞれが、各カラー・チャンネルに対して可能な各入力レベルに対応する網版パターンを記憶する。ＬＵＴへの入力はそのチャンネル及びその空間位置に対する連続階調値である。ＬＵＴの出力は印刷すべき網版数値である。
【００５３】
一実施例で、しきい値マスクと同じサイズの全ての可能な入力画像にしきい値マスクを用いることにより、記憶パターンを作成する。ＬＵＴの内容はマスクから得られる又は厳密に同等であれば、ＬＵＴは「スタッキング・コンストレイン（”ｓｔａｃｋｉｎｇ  ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ”）」を満たしている−−即ち、淡色から濃色に移行するとき、画素がオンになっていると、オンを維持する。
【００５４】
より一般的には、参照テーブル４１６−１から４１６−４に読み込ませて、マスクにより形成できない網版を作ることができるようにする。この場合、テーブルのデータは以下の特性を有している。１）ＬＵＴが、一方のドット・サイズが他より大きい別個の２集団の網版のドットを含んだハイライト（代わりにシャドウ）の網版パターンを含んでいる。２）連続的ＬＵＴ入力に記憶されているパターンは、１以上の以下を変えることにより変化する：第一の集団のドット数、第一の集団内のドットのサイズ、第二の集団のドットのサイズ、３）連続的ＬＵＴ入力に記憶されているパターンが出力装置に濃くする効果を生じる。ドットのサイズと個数の変化は、全体的影響が階調を増加させるものである限り、増加、減少又は無変化となりうることに留意されたい。この集団のドットのサイズが第一の設定サイズより小さく、第一の集団の網版のドットの間に形成された網版パターンのギャップに配置される。さらに、入力階調が増加すると共に、第二の集団に生じたドットのサイズが増加する。
【００５５】
印刷エンジン・ドライバー４２０がターゲット装置の網版画像データを印刷エンジン４２２への命令に直接変換する。今回の実施例では、印刷エンジンは、紙のような媒体４２４上にトナーを堆積させるレーザー・プリンター、又は、媒体４２４にインクの液滴をスプレーするインク・ジェット印刷ヘッドである。
【００５６】
図５Ａは網版の印刷画像１００の一例で、網版のドットの中心又は網版セル２２を示している。印刷画像１００をゼロの階調レベルで示している。網版のドットは配置されていない。
【００５７】
図５Ｂは印刷画像の領域を僅かに高い階調レベルで示す。しきい値マスク内で階調レベルを高めるために、ディザ・パターンの画像内に、タイプ１の網版のドット１１２が置かれている。
【００５８】
図５Ｃはさらに階調レベルが高い印刷画像１００を示す。ここで、さらに階調を高めるために印刷画像全体に亘ってタイプ１の網版のドットが置かれている。しかしながら、そのドットは比較的小さく、好ましくは、その印刷システムに対する最小安定ドット・サイズに対応している。網版セル２２のような一部の網版セルは網版のドットを持たない。空白のセルが、これらの空白の網版セルを一般的に囲んでいる領域内の網版のギャップ１１４になる。
【００５９】
図５Ｄに示されているように、階調レベルがさらに上昇すると共に、網版のドット１１２−１がこれらの階調ギャップ１１４に置かれて、これらの網版のギャップを感じる観測者の能力を低減する。
【００６０】
特に、タイプ２の網版のドット１１２−１が網版のギャップに置かれる。これらの網版のドットは典型的にタイプ１の網版のドット１１２よりも小さい。一実施例では、それらは印刷システムに対する最小安定サイズより小さい。結果として、それらは印刷システムによる高度のコンシステンシーをもった配置にはできない。しかしながら、このことは、適正な階調を正確に描画するための印刷システムの能力には影響しないので問題にはならない。それとは対照的に、その網版のギャップ１１４を感じる観測者の能力を最小限にする。
【００６１】
図５Ｅに示すように、しきい値マスクに網点ドットが完全に付着すると、２種類の集団の網点のドットが存在する。これらの網点のドットは、第一の集団である安定サイズ以上のタイプ１のドット１１２、及び、第二の集団である不安定サイズから出発して、階調レベルを高めるように成長するタイプ２のドット１１２−１に相当する。図５Ｅに示されている２集団は異なる率で成長し、画像内のギャップ又は他の色むら効果を感じる観測者の能力を別個に最小限にする。
【００６２】
図５Ｆに示すように、ある実施例では、タイプ１のドットがＦＭ変調を受け、その中でタイプ２のドットはタイプ１のドットに変換し、それによりタイプ１のドットの個数を増加させる。
【００６３】
図６は本発明に基づくしきい値マスクを形成するために、しきい値マスクの設計者が行うプロセスを示している。特に、ステップ２１０で、設計者はＡＭスクリーンを作成する。このＡＭスクリーンで、階調レベルが上昇すると共に、網版のドットはサイズが大きくなる。
【００６４】
そこで、第一のテスト画像がステップ２１２で印刷される。それは全範囲の階調レベルに相当し、典型的には、画像全体で階調レベルが直線的に上昇する。
【００６５】
得られたテスト画像をステップ２１４で分析する。設計者は色むらを生じない最低の階調レベルを特定する。この階調レベルが、その印刷システムのための最小安定ドット・サイズを設定する。
【００６６】
次ぎに、ステップ２１６で、最小安定ドット・サイズをこの色むらを生じない階調レベルに基づいて割付ける。
【００６７】
次ぎに、第二のテスト画像を、ＦＭディザ・パターンを用いた全範囲の階調レベルで印刷する。それはステップ２１８で最小安定ドット・サイズを用いて印刷される。このステップにより設計者は、最小安定ドット・サイズでのドット周波数が、感じないはずの網版のギャップが現れるようにする時点を決定できる。これが決定されると、ＦＭ成長のしきい値が、ステップ２２０で網版のギャップを感じない最低レベルに設定される。これにより、しきい値マスクが観測者に感じられなくなるまで網版のギャップに充填を始める。
【００６８】
本発明は特にその好ましい実施例を参照して示し、説明しているけれども、添付請求項により示されている本発明の範囲から逸脱せずに形状及び詳細について種々の変更を行えることは当該分野の技術であれば理解し得よう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明を適用しうる一実施例に対するラショナル・タンジェント・スーパーセル（ｒａｔｉｏｎａｌ  ｔａｎｇｅｎｔ  ｓｕｐｅｒｃｅｌｌ）の略図であり、  添付図面では、参照記号は種々の図面を通じて同じ部分を示している。図面は必ずしも縮尺通りでは無く、本発明の原理を示すことに重点を置いている。
【図２】連続的網版スクリーンを形成するスーパーセルのタイル張り（ｔｉｌｉｎｇ）を示している。
【図３】本発明に基づく網版画像で階調レベルを高めるためのプロセスを示すブロック線図である。
【図４】本発明に基づく連続階調画像のデータから媒体上に画像を描くためのシステムを示すブロック線図である。
【図５Ａ−５Ｆ】本発明の実施例に基づき、階調レベルを高めるためのプロセスを示している。
【図６】本発明に基づき、連続階調画像を網版画像に変換するためのしきい値マスクを形成するためのプロセスを示すフロー線図である。
【符号の説明】
【００７０】
２１  スーパーセル又はタイル
２２  網版のドット又は網版セル
２３  網版スクリーン
１００  印刷画像
１１２  網版のドット
１１４  網版のギャップ
４１０  色空間コンバーター
４１２  カラー・チャンネル
４１４  網版処理ステージ
４１６  参照テーブル（ＬＵＴ）
４２０  印刷エンジン・ドライバー
４２２  印刷エンジン
４２４  媒体
α      スクリーンの角度、アークタンジェントＡ／Ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６】
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