(57)【要約】【課題】網点画像を生成する際に元画像と比較される閾値マトリクスであって、ザラツキ感の少ない多色の網点画像を生成することができる閾値マトリクスを生成する。【解決手段】網点画像を生成する際に元画像と比較される閾値マトリクスを生成する際に、まず、色成分毎にドットセンタが互いに異なる配置とされたテンプレート７２が準備され、各色成分に関して、閾値マトリクスが生成される領域であるマトリクス領域７２０にテンプレート７２が同様に配置される。そして、テンプレート７２間の領域７２２にランダムかつおよそ均一にドットセンタが追加される。ドットセンタを中心に網点セルが設定され、元画像の階調レベルの増加に伴ってドットセンタを中心にドットが成長するように閾値が設定されることにより、各色成分の閾値マトリクスが生成される。これにより、ザラツキ感の少ない多色の網点画像を生成することができる閾値マトリクスが得られる。【選択図】図７
2005341330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多階調の元画像を表現する網点画像を生成する際に、色成分毎に前記元画像と比較される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成方法であって、
網点画像を表現するドットの位置に対応するドットセンタを互いに異なる配置とした複数の色成分の複数のテンプレートを準備する工程と、
前記複数のテンプレートを前記複数の色成分のマトリクス領域にそれぞれ、重なりを避けつつランダムかつ同様に配置する工程と、
前記複数の色成分の前記マトリクス領域のそれぞれにおいて、テンプレートの間の領域にドットセンタをランダムかつおよそ均一に追加する工程と、
前記複数の色成分の前記マトリクス領域のそれぞれに、元画像における階調レベルの増加に伴ってドットセンタを中心にドットが成長するように閾値を設定することにより、閾値マトリクスを生成する工程と、
を備えることを特徴とする閾値マトリクス生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の閾値マトリクス生成方法であって、
前記複数のテンプレートのうちの一のテンプレートおよび他の一のテンプレートにおいて、ドットセンタが互いに垂直な２方向に等間隔で配置され、前記一のテンプレートのドットセンタの一の配列方向と前記他の一のテンプレートのドットセンタの一の配列方向とがおよそ６０°または３０°異なることを特徴とする閾値マトリクス生成方法。
【請求項３】
請求項２に記載の閾値マトリクス生成方法であって、
前記複数のテンプレートのうちのシアン、マゼンタ、ブラック用の３つのテンプレートにおいて、ドットセンタが互いに垂直な２方向に等間隔で配置され、前記３つのテンプレートのそれぞれのドットセンタの一の配列方向と、他のテンプレートのドットセンタの一の配列方向とがおよそ６０°または３０°異なることを特徴とする閾値マトリクス生成方法。
【請求項４】
多階調の元画像を表現する網点画像を生成する網点画像生成方法であって、
請求項１ないし３のいずれかに記載の閾値マトリクス生成方法にて前記複数の色成分の複数の閾値マトリクスを生成する工程と、
前記複数の閾値マトリクスと元画像とを比較することにより、前記複数の色成分の網点画像を生成する工程と、
を備えることを特徴とする網点画像生成方法。
【請求項５】
多階調の元画像を表現する網点画像を生成する網点画像生成装置であって、
請求項１ないし３のいずれかに記載の閾値マトリクス生成方法にて前記複数の色成分の複数の閾値マトリクスを生成する手段と、
前記複数の閾値マトリクスと元画像とを比較することにより、前記複数の色成分の網点画像を生成する手段と、
を備えることを特徴とする網点画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多階調の元画像を表現する網点画像を生成する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
多階調（すなわち、連続階調）の元画像のデータから刷版用のデータを作成する場合、網点がよく用いられる。一般的に用いられるＡＭ（Amplitude Modulated）スクリーニングでは、網点画像を構成するドットの個数を変えずにドットの大きさを変えることにより階調表現が行われる。一方、ＦＭ（Frequency Modulated）スクリーニングでは、適度に（ランダムであるが極端な疎密がなく）配置される一定の大きさのドットの個数を変更することにより階調表現が行われる。また、特許文献１に開示されているように、ランダムに配置されるドットの大きさを変えて階調表現を行う手法もある。
【０００３】
ＡＭ網点では、元画像が周期性を有する場合に干渉モアレが発生したり、多色刷りを行うと重ねモアレ（ロゼッタモアレとも呼ばれる。）が発生するという問題がある。しかしながら、ＡＭ網点は単色および多色刷りにおいて印刷物や印刷版にザラツキ感（不規則なムラ）が生じにくいという特徴を有する。ＦＭ網点や特許文献１に記載の手法にて生成された網点では、ドット間の距離が一様でなく、ドットの配置も方向性がないため、干渉モアレや重ねモアレは生じない。しかしながら、多色刷りを行った場合にザラツキ感が目立ち易い傾向がある。
【０００４】
ランダムに配置された各色成分の網点を重ねた多色の網点画像におけるザラツキ感は、ドットの配置が複数の色成分（色版）の画像の重ね合わせまでは考慮されていないためにドットの重なりにばらつきが生じ、これが低周波の模様や色ムラとして認識されることが原因と考えられる。ザラツキ感の対策として、ドットの密度を高くする（網線数を高くする）手法が考えられるが、極端に細かなドットの描画を行うと印刷の安定性が損なわれてしまう。そこで、各色成分の網点が局所的に重なることを防止してザラツキ感を低減することが望ましいと考えられる。
【０００５】
ザラツキ感を低減する方法として、例えば、元の画像の画素を２値に変換した結果生じる誤差を周囲の画素に拡散させた上で周囲の画素を２値に変換することで階調を表現する誤差拡散法が知られている。誤差拡散法を利用したハーフトーン画像の生成方法としては、例えば、特許文献２に開示された方法がある。また、特許文献３では、ＦＭ網点においてランダム配置されるドットの重なりがなるべく少なくなるようにドットの配置を制御してザラツキ感を低減する方法が開示されている。
【特許文献１】特許第３４２７０２６号公報
【特許文献２】特許第２９０５１０６号公報
【特許文献３】特開２０００−３５４１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、誤差拡散法では誤差を周囲の画素へと伝播させるため、特有の模様が現れることがあり、また、ハーフトーン画像を生成するために多くの演算が必要となり、実用的ではない。
【０００７】
また、ドットの配置を制御してザラツキ感を低減する方法では、印刷見当（各色成分の画像の重ね合わせ）が合っている場合にはザラツキ感が非常に少ない画像を得ることができるが、実際の印刷現場では通常、印刷見当が若干ずれるため、予期しないザラツキ感が生じる可能性がある。すなわち、ドットの配置を制御する方法では、印刷見当を厳密に合わせることが必須となり、印刷装置の製造コストが増大してしまう。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、モアレが生じず、ザラツキ感の少ない網点画像を容易に生成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、多階調の元画像を表現する網点画像を生成する際に、色成分毎に前記元画像と比較される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成方法であって、網点画像を表現するドットの位置に対応するドットセンタを互いに異なる配置とした複数の色成分の複数のテンプレートを準備する工程と、前記複数のテンプレートを前記複数の色成分のマトリクス領域にそれぞれ、重なりを避けつつランダムかつ同様に配置する工程と、前記複数の色成分の前記マトリクス領域のそれぞれにおいて、テンプレートの間の領域にドットセンタをランダムかつおよそ均一に追加する工程と、前記複数の色成分の前記マトリクス領域のそれぞれに、元画像における階調レベルの増加に伴ってドットセンタを中心にドットが成長するように閾値を設定することにより、閾値マトリクスを生成する工程とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の閾値マトリクス生成方法であって、前記複数のテンプレートのうちの一のテンプレートおよび他の一のテンプレートにおいて、ドットセンタが互いに垂直な２方向に等間隔で配置され、前記一のテンプレートのドットセンタの一の配列方向と前記他の一のテンプレートのドットセンタの一の配列方向とがおよそ６０°または３０°異なる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の閾値マトリクス生成方法であって、前記複数のテンプレートのうちのシアン、マゼンタ、ブラック用の３つのテンプレートにおいて、ドットセンタが互いに垂直な２方向に等間隔で配置され、前記３つのテンプレートのそれぞれのドットセンタの一の配列方向と、他のテンプレートのドットセンタの一の配列方向とがおよそ６０°または３０°異なる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、多階調の元画像を表現する網点画像を生成する網点画像生成方法であって、請求項１ないし３のいずれかに記載の閾値マトリクス生成方法にて前記複数の色成分の複数の閾値マトリクスを生成する工程と、前記複数の閾値マトリクスと元画像とを比較することにより、前記複数の色成分の網点画像を生成する工程とを備える。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、多階調の元画像を表現する網点画像を生成する網点画像生成装置であって、請求項１ないし３のいずれかに記載の閾値マトリクス生成方法にて前記複数の色成分の複数の閾値マトリクスを生成する手段と、前記複数の閾値マトリクスと元画像とを比較することにより、前記複数の色成分の網点画像を生成する手段とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１ないし３の発明では、モアレが生じず、ザラツキ感の少ない網点画像を生成する閾値マトリクスを生成することができる。また、請求項４および５の発明では、モアレが生じず、ザラツキ感の少ない網点画像を容易に生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の一の実施の形態に係る画像記録システム１の構成を示す図である。画像記録システム１はコンピュータ１１および画像記録装置１２を備え、画像記録装置１２はコンピュータ１１からの信号を受けて網点記録媒体である刷版に複数チャンネルのレーザ等からの光ビームを用いて網点を記録する。なお、画像記録装置１２は感光性ドラムや印刷用紙を網点記録媒体とする電子写真式あるいはインクジェット式の印刷装置であってもよい。
【００１６】
コンピュータ１１は、各種演算処理を行うＣＰＵ１０１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ１０２および各種情報を記憶するＲＡＭ１０３をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインにはさらに、網点化（スクリーニング）される複数の色成分の多階調の画像（以下、「元画像」という。）のデータを記憶する画像メモリ１０４、情報記憶を行う固定ディスク１０５、各種情報の表示を行うディスプレイ１０６、操作者からの入力を受け付けるキーボード１０７ａおよびマウス１０７ｂ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体９１から情報の読み取りを行う読取装置１０８、並びに、画像記録装置１２と通信を行う通信部１０９が、適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介する等して接続される。
【００１７】
画像記録装置１２は、刷版８をその側面に保持するドラム１２１、刷版８に向けて複数チャンネルの変調された光ビームを出射する描画ヘッド１２２、描画ヘッド１２２に送られる網点画像の信号を生成する信号生成回路１２３、その他、ドラム１２１を回転して描画ヘッド１２２を刷版８に対して走査したり、描画ヘッド１２２をドラム１２１の回転軸に沿って移動する駆動機構等を備える。以下の説明における「画素」とは、画像記録装置１２の記録（描画ともいう。）の１単位をいい、１つの光ビームによる１スポットに相当する。
【００１８】
コンピュータ１１には、事前に読取装置１０８を介して記録媒体９１からプログラム９２が読み出され、固定ディスク１０５に記憶される。そして、プログラム９２がＲＡＭ１０３にコピーされるとともにＣＰＵ１０１がＲＡＭ１０３内のプログラムに従って演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）、コンピュータ１１が網点生成用の後述の閾値マトリクス（ＳＰＭ（Screen Pattern Memory）データとも呼ばれる。）７１０を色成分毎に生成する。閾値マトリクス７１０および画像メモリ１０４に記憶されている多階調の元画像のデータは通信部１０９を介して画像記録装置１２に転送され、画像記録装置１２の信号生成回路１２３が元画像を表現する一の色成分の網点の信号を生成し、描画ヘッド１２２を刷版８に対して走査しつつ網点信号に基づいて刷版８に網点が記録される。
【００１９】
なお、網点画像を生成する装置である画像記録システム１において、刷版８への網点の記録が（物理的な）網点画像の生成と捉えられてもよく、網点の信号の生成が（非物理的な）網点画像の生成と捉えられてもよい。網点の信号の生成はコンピュータ１１によりソフトウェア的に行われてもよく、この場合、コンピュータ１１が単独で元画像に基づいて網点画像を生成する装置となる。
【００２０】
図２は、画像記録装置１２の信号生成回路１２３の構成要素および記録機構１２０を示すブロック図である。記録機構１２０は図１中のドラム１２１、描画ヘッド１２２、これらを駆動する機構や制御する回路等に対応する。
【００２１】
信号生成回路１２３は、多階調の元画像のデータを記憶する画像メモリ２１、元画像の副走査アドレス（Ｘアドレス）および主走査アドレス（Ｙアドレス）をそれぞれ発生するＸアドレス発生器２２ａおよびＹアドレス発生器２２ｂ、コンピュータ１１にて生成された閾値マトリクス７１０を記憶するＳＰＭ（Screen Pattern Memory）２３、閾値マトリクス７１０の副走査アドレス（ｘアドレス）および主走査アドレス（ｙアドレス）をそれぞれ発生するｘアドレス発生器２４ａおよびｙアドレス発生器２４ｂ、並びに、比較器（コンパレータ）２５を備える。
【００２２】
元画像の網点化に際して、図３に示すように元画像７０を同一の大きさの多数の領域に分割して網点化の単位となる繰り返し領域７１が設定される。ＳＰＭ２３は１つの繰り返し領域７１に相当する１つの色成分用の記憶領域を有し、この記憶領域の各アドレス（座標）に閾値が設定されることにより閾値マトリクス７１０を記憶する。そして、概念的には元画像７０の各繰り返し領域７１と閾値マトリクス７１０とを重ね合わせ、繰り返し領域７１の各画素の階調レベルと閾値マトリクス７１０の対応する閾値とが比較されることにより、網点記録媒体上のその画素の位置に描画を行うか否かが決定される。したがって、仮に元画像７０の階調レベルが一様である場合は、閾値マトリクス７１０においてその階調レベルよりも小さな閾値が設定されているアドレスの画素に描画が行われ、巨視的には一様な網点が生成されることとなる。実際には元画像７０は濃淡（すなわち、様々な階調レベルの部位）を有するため、繰り返し領域７１内において元画像７０の濃淡に応じて網点の状態が変化することとなる。また、閾値マトリクス７１０と元画像との比較は、色成分毎に行われる。
【００２３】
網点化の処理を図２を参照してさらに具体的に説明すると、Ｘアドレス発生器２２ａおよびＹアドレス発生器２２ｂからのＸアドレスおよびＹアドレスに基づいて画像メモリ２１から元画像の１つの画素の（特定の色成分の）階調レベルが読み出される。一方、元画像中のＸアドレスおよびＹアドレスに相当する繰り返し領域中のｘアドレスおよびｙアドレスがｘアドレス発生器２４ａおよびｙアドレス発生器２４ｂによりそれぞれ求められ、閾値マトリクス７１０における１つの閾値が特定されてＳＰＭ２３から読み出される。そして、画像メモリ２１からの階調レベルとＳＰＭ２３からの閾値とが比較器２５により比較され、階調レベルが閾値よりも大きい場合にはその画素の位置に描画を行う信号が生成される。
【００２４】
なお、元画像は多色の画像であり、記録する網点画像の色成分を示す色指定信号８１が画像メモリ２１に入力され、このとき、ＳＰＭ２３に記憶される閾値マトリクス７１０も指定された色成分用のものへと置き換えられる。
【００２５】
図４は画像記録システム１の動作の流れを示す図である。画像記録システム１により網点が刷版８に記録される際には、まず、コンピュータ１１において、閾値マトリクス７１０を記憶するマトリクス領域が設定され、マトリクス領域に網点が形成される領域の単位となる網点セルの中心（網点画像を表現するドットのおよそ中心位置に対応し、以下、「ドットセンタ」という。）の設定が行われる（ステップＳ１１）。図５はドットセンタの配置の流れを詳しく示す図である。
【００２６】
ドットセンタのマトリクス領域への配置に際して、まず、色成分毎に（いわゆる、色版毎に）マトリクス領域よりも十分小さな領域がテンプレートとして準備され、このテンプレートにドットセンタが配置される（ステップＳ２１）。複数のテンプレート間ではドットセンタが互いに異なる配置とされる。なお、テンプレートは、後述するように後の工程においてマトリクス領域に多数配置される。テンプレートへのドットセンタの配置はカラーを表現するための全ての色成分について順次行われるが（ステップＳ２２）、説明を簡素化するために、以下、２つの色成分（シアンおよびブラック）しか存在しないものとして説明し、４つの色成分が存在する場合については後述する。
【００２７】
図６．Ａはシアン用のテンプレート７２Ｃを示し、図６．Ｂはブラック用のテンプレート７２Ｋを示す。テンプレート７２Ｃ，７２Ｋ（以下、単にテンプレートを指す場合には符号７２を付す。）は１０個のドットセンタ７２１が、互いに垂直な２方向に等間隔で（すなわち、等間隔の格子の交点に位置するように）配置される。なお、四隅のドットセンタ７２１のうち左上の隅のものだけがテンプレートに含まれるものとする。テンプレート７２Ｃでは、ドットセンタ７２１の一の配列方向と水平方向とのなす角θがおよそ１５°（tanθ＝１／３）とされ、テンプレート７２Ｋではおよそ７５°（tanθ＝３）とされる。これにより、両テンプレートの一の配列方向同士は、およそ６０°（配列方向の選択によっては３０°）異なる。
【００２８】
なお、テンプレート７２に含まれるドットセンタ７２１の数を１０個としているのは、マトリクス領域に想定されるドットセンタ７２１の数（例えば、１００００個）よりも十分少なくして、後の工程にてテンプレート７２をマトリクス領域に配置した際にドットセンタ７２１の配置の規則性が顕著となることを防止するためである。
【００２９】
一般に、ドットセンタが規則的に配列されるＡＭ網点において、色成分間におけるドットセンタの配列方向が６０°または３０°異なるようにすると、複数の色成分の網点の見当ずれが生じても（すなわち、重ね合わせがずれても）低周波の模様（モアレ）の発生が抑制される。詳細については後述するが、画像記録システム１ではこの原理を利用して、一の色成分のテンプレート７２のドットセンタ７２１の配列方向と他の一の色成分のテンプレート７２のドットセンタ７２１の配列方向とが６０°または３０°異なるようにすることにより、見当ずれが生じても不規則なムラであるザラツキ感が生じにくくされる。
【００３０】
２つの色成分のテンプレート７２が準備されると、これらのテンプレート７２がマトリクス領域に配置される（ステップＳ２３）。図７はマトリクス領域７２０にテンプレート７２が配置された様子を示す図である。テンプレート７２は、重なりを避けつつランダムに配置される。また、複数の色成分のマトリクス領域７２０においてテンプレート７２が同様に配置される。マトリクス領域７２０におけるテンプレート７２の大きさは、マトリクス領域７２０において想定されるドットセンタ７２１の密度（例えば、（１インチ当たりの）網線数が３００）がテンプレート７２における密度と同様になるように調整される。なお、図７では実際よりもテンプレート７２を大きく描いている。
【００３１】
テンプレート７２の配置では、まず、マトリクス領域７２０内の全ての位置（座標値により指定可能な全ての位置）のそれぞれに評価値が対応づけられ、全ての評価値が０に初期化される。最初のテンプレート７２はマトリクス領域７２０内にランダムに配置され、各位置と最初のテンプレート７２との間の距離の２乗分の１がその位置に対応する評価値に加算される。このとき、マトリクス領域７２０が図３に示す繰り返し領域７１に対応することから、評価値算出の対象となる最初のテンプレート７２も上下左右に繰り返し存在するものとして扱われる。すなわち、評価値の算出に際して、マトリクス領域７２０の繰り返しを想定した場合の複数の最初のテンプレート７２のうち、距離算出基準となる位置に最も近いものが選択される。
【００３２】
全ての位置の評価値が求められると、評価値のうち最も小さいものに対応付けられた位置に２番目のテンプレート７２が配置される。換言すれば、最初のテンプレート７２から最も離れた位置に２番目のテンプレート７２が配置される。次に、各位置と２番目のテンプレート７２（マトリクス領域７２０の繰り返しを考慮した複数の２番目のテンプレート７２のうち最も近いもの）との間の距離の２乗分の１が対応する評価値に加算される。そして、最も小さい評価値に対応付けられた位置に３番目のテンプレート７２が配置される。なお、テンプレート７２の配置候補となる位置が複数存在する場合には、そのうちの１つが適宜選択される。
【００３３】
以後、マトリクス領域７２０の各位置と最後に配置したテンプレート７２との間の距離（マトリクス領域７２０の繰り返しを考慮するものとする。）の２乗分の１が対応する評価値に加算され、最も小さい評価値に対応付けられた位置に次のテンプレート７２が配置される。これにより、いずれのテンプレート７２からも離れた位置に次のテンプレート７２が配置され、重なりを避けつつランダムかつおよそ均一にテンプレート７２が配置される。テンプレート７２のマトリクス領域７２０への配置は、テンプレート７２間に十分な隙間（図７中の領域７２２）が存在する状態で終了する。テンプレート７２をさらにランダムに配置するために、各テンプレート７２を配置直後に僅かにランダムに移動してもよい。
【００３４】
テンプレート７２の配置は、テンプレート７２間の重なりを避けつつランダムになされる（好ましくは、およそ均一とされる）のであれば、他の手法が採用されてもよい。例えば、上記手法において、最初にランダムに配置されるテンプレート７２は複数とされてもよい。また、最初に複数のテンプレート７２をマトリクス領域７２０に整列しておき、各テンプレート７２をランダムな方向へと一定範囲内のランダムな距離だけ移動することにより、テンプレート７２のマトリクス領域７２０への配置が行われてもよい。
【００３５】
さらに他の手法として、ランダムにテンプレート７２を配置しておいてボロノイ図を用いた施設配置問題の解法を利用してテンプレート７２がおよそ均一に再配置されてもよい。施設配置問題は、２次元空間内に複数個の施設を配置する際に、２次元空間内に存在する多数の利用者が施設を利用する費用の総計が最も小さくなるように施設の配置を決定する非線形最適化問題である。ここで、「費用」を求める評価関数は、例えば、利用者から各施設までの距離とされる。ボロノイ図については、例えば、伊理正夫監修，「ｂｉｔ別冊  計算幾何学と地理情報処理」，共立出版，１９８６年９月１０日，ｐ．１６３−１６８、に詳述されている。
【００３６】
テンプレート７２の配置が完了すると、次に、テンプレート７２間の領域７２２にドットセンタ７２１がランダムかつおよそ均一に追加される（ステップＳ２４）。ドットセンタ７２１は、テンプレート７２の配置と同様に、マトリクス領域７２０の繰り返しを考慮しつつ他の全てのドットセンタ７２１からの距離の２乗分の１の合計が最小となる位置に順次追加される。領域７２２におけるドットセンタ７２１の密度が、マトリクス領域７２０にて想定されているドットセンタ７２１の密度になると、ドットセンタ７２１の追加が終了する。
【００３７】
例えば、両色成分の網線数（網点密度）が３００線であり、２４００ｄｐｉ（１画素の幅は約１０μｍ）の解像度の画像記録装置１２で網点が記録され、マトリクス領域７２０のサイズが８００×８００画素である場合、１個の網点に割り当てられる領域は約６４画素（８×８）となり、マトリクス領域７２０に１００００個のドットセンタ７２１が含まれるまでドットセンタ７２１の追加が行われる。なお、この場合、１つのテンプレート７２の１辺の長さは約２５画素となる。
【００３８】
ドットセンタ７２１の追加は他の手法により行われてもよく、例えば、領域７２２にドットセンタ７２１を整列しておき、各ドットセンタ７２１をランダムな方向へと一定範囲内のランダムな距離だけ移動することにより、ドットセンタ７２１が配置されてもよい。
【００３９】
テンプレート７２を利用したマトリクス領域７２０へのドットセンタ７２１の配置が終了すると、各ドットセンタ７２１を中心として、網点生成の単位となる網点セルの設定が行われる（図４：ステップＳ１２）。図８は各ドットセンタ７２１を中心に多角形の網点セル７３が設定された様子を例示する図である。網点セル７３はマトリクス領域７２０内において上下左右のマトリクス領域７２０の繰り返しを考慮して設定される。
【００４０】
このような網点セルの設定は、例えば、次のようにして行われる。まず、マトリクス領域７２０内のある位置の画素がいずれのドットセンタ７２１に属するかを決定するために、各ドットセンタ７２１との間の距離の２乗が評価値として求められる。ただし、一のドットセンタ７２１（以下、「注目ドットセンタ」という。）に関する評価値の算出に際して、マトリクス領域７２０の上下左右への繰り返しを考慮した複数の注目ドットセンタのうち、注目している画素に最も近いものが評価値算出の対象として選択される。そして、評価値が最小となるドットセンタ７２１にこの画素が属すると決定される。上記演算を全ての画素について行うことにより、マトリクス領域７２０が各ドットセンタ７２１を中心とする網点セル７３に分割される。
【００４１】
網点セル７３の設定が終了すると、コンピュータ１１により閾値マトリクスの生成がさらに行われる（ステップＳ１３）。図９は閾値マトリクスの生成の流れを示す図である。閾値マトリクスの生成では、まず、各網点セル７３の全画素に対して第１段階の評価値が求められる。第１段階の評価値としては、例えば、その画素が含まれる網点セル７３のドットセンタ７２１からの距離や、網点セル７３の重心からの距離が利用される。そして、網点セル７３の全画素に第１段階の評価値の小さいものから順に１ずつ増加する整数の番号が割り当てられ、網点セル７３を構成する画素数で番号を除算することにより網点セルの大きさで正規化された第２段階の評価値（０．０〜１．０の値となる。）が改めて割り当てられる。これにより、ドットセンタ７２１（または網点セル７３の重心）に近い画素ほど小さい評価値が割り当てられることとなる（ステップＳ３１）。
【００４２】
さらに、マトリクス領域７２０内の全画素に対して第２段階の評価値の小さいものから順に１ずつ増加する整数の番号（元画像の階調レベルの増加に合わせて描画を行う画素の順序であり、露光の際のいわゆる点灯順序である。）が割り当てられ、スクリーニングの階調数（本実施の形態では元画像の各色成分の階調数に等しい。）に合わせて階調圧縮することにより各画素に最終的な閾値が割り当てられ、マトリクス領域７２０に対応する閾値マトリクス７１０（図１参照）が生成される（ステップＳ３２）。例えば、マトリクス領域７２０の画素数がＭ個であり、元画像の一の色成分の階調数がＮ（典型的な例では、２５６（＝８ｂｉｔ））である場合には、各画素に割り当てられた番号（０〜（Ｍ−１））が（（Ｎ−１）／（Ｍ−１））倍されることにより、０〜（Ｎ−１）の範囲の閾値が各画素に割り当てられる。これにより、各色成分において元画像の階調レベルの増加に伴ってドットセンタを中心にドットが成長するように閾値が設定され、複数の色成分に対応する複数の閾値マトリクス７１０が生成される。
【００４３】
図１０．Ａは元画像の階調レベルの変化に伴って網点セル７３に描画されるドット（描画される画素の集合）の大きさの変化を例示する図であり、領域７３ａ〜７３ｃは元画像の階調レベルの増加に伴って成長するドットを示している。図１０．ＡではステップＳ３１における各画素の第１段階の評価値がドットセンタ７２１からの距離として求められるため、領域７３ａ〜７３ｃは円形となっている。
【００４４】
図１０．Ｂおよび図１０．Ｃは、ドットの成長の他の例を示す図であり、図１０．Ａと同様に符号を付している。図１０．Ｂでは、ステップＳ３１における第１の評価値として、ドットセンタ７２１と第１の評価値が求められる画素とを結ぶ直線上においてドットセンタ７２１から画素までの距離とドットセンタ７２１から網点セル７３のエッジまでの距離との比が採用される。図１０．Ｃでは、多角形の網点セルの各辺の中点を結ぶ内部多角形が設定され、ドットセンタ７２１と画素とを結ぶ直線上においてドットセンタ７２１から画素までの距離とドットセンタ７２１から内部多角形のエッジまでの距離との比が第１の評価値として採用される。なお、図１０．Ｃでは内部多角形と網点セル７３のエッジとの間の領域には網点セル７３の頂点に向かって値が大きくなる第１の評価値が適宜設定される。
【００４５】
コンピュータ１１において各色成分の閾値マトリクス７１０が生成されると、既述のように一の色成分の閾値マトリクス７１０および画像メモリ１０４に記憶されている元画像のデータが通信部１０９を介して画像記録装置１２に転送され、図２に示すＳＰＭ２３および画像メモリ２１にそれぞれ記憶される。これにより、ＳＰＭ２３内のマトリクス領域７２０と同じ大きさの記憶領域に、各網点セル７３における網点の成長に対応する閾値群が設定されることとなる（図４：ステップＳ１４）。
【００４６】
そして、画像メモリ２１内の元画像の各画素の一の色成分の階調レベルとＳＰＭ２３内の閾値マトリクス７１０の対応する閾値とが比較器２５に入力され、画像記録装置１２の信号生成回路１２３が網点画像の信号を生成し、描画ヘッド１２２により刷版８に一の色成分の網点画像が記録される（ステップＳ１５）。具体的には、元画像の画素の階調レベルが閾値よりも大きい場合に記録機構１２０により刷版８上のその画素の位置に光が照射され、描画が行われる。
【００４７】
次の色成分の画像記録が必要な場合は（ステップＳ１６）、網点記録媒体が取り替えられ（ステップＳ１７）、図２に示すように色指定信号８１が画像メモリ２１に入力され、ＳＰＭ２３内の閾値マトリクス７１０が次の色成分のものに置き換えられ、次の色成分の網点画像が網点記録媒体に記録される。
【００４８】
図１１．Ａないし図１１．Ｃは、テンプレート７２を用いることなくマトリクス領域７２０にドットセンタ７２１をランダムに配置した場合（比較例）に形成される網点画像の一例を示す図であり、図１２．Ａないし図１２．Ｃはテンプレート７２を利用してマトリクス領域７２０にドットセンタ７２１を配置した場合の網点画像の一例を示す図である。
【００４９】
図１１．Ａおよび図１２．Ａは、元画像のシアンの階調レベルが均一に５０％である場合のシアンの網点画像（白黒２値で示している。）であり、図１１．Ｂおよび図１２．Ｂは、元画像のブラックの階調レベルが均一に５０％である場合のブラックの網点画像である。図１１．Ｃは、図１１．Ａと図１１．Ｂとを重ね合わせたものであり、図１２．Ｃは、図１２．Ａと図１２．Ｂとを重ね合わせたものであり、これらの図ではシアンとブラックとを区別せずに白黒２値で表している。図１１．Ｃと図１２．Ｃとを比較して明らかなように、テンプレート７２（７２Ｃ，７２Ｋ）を用いることにより、網点の重なりを調整することができ、モアレを生じさせることなく多色の網点画像をザラツキ感の少ない滑らかなものとすることができる。
【００５０】
また、既述のように、色成分毎の網点画像を重ね合わせた際にザラツキ感が生じないように配慮しながら各色成分のドットを（ある程度）ランダムに配置する手法では、色成分毎の網点画像の見当にずれが生じると、多色の網点画像に意図しないザラツキ感が生じてしまう。これに対し、画像記録システム１では、各色成分においてマトリクス領域７２０に微小なテンプレート７２が同様に多数配置されるため、微小なテンプレート７２間では重ね合わせに多少のずれが生じてもあまりムラにならないという特性を利用して多色の網点画像に見当ずれが生じても意図しないザラツキ感の発生を抑制することができる。
【００５１】
さらに、画像記録システム１ではテンプレート７２におけるドットセンタ７２１の配置が、ＡＭ網点におけるモアレの発生を抑える配置（ドットセンタ７２１の配列方向が色成分間で６０°または３０°異なる配置）とされるため、多色の網点画像に見当ずれが生じても全体的に規則的あるいはランダムなムラが生じることも抑制される。
【００５２】
なお、画像記録システム１では閾値マトリクス７１０を利用したハーフトーン化が行われるため、誤差拡散法のように膨大な演算を行うことなくザラツキ感の少ないハーフトーン画像を得ることができる。また、閾値マトリクス７１０を利用することにより、ＦＭ網点のように微小なドットによる記録を避けることができるため、印刷安定性および容易性が損なわれることもない。
【００５３】
次に、多色の網点画像の色成分が、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つである場合のテンプレート７２の例について説明する。シアン用のテンプレート７２Ｃが図６．Ａに示すものであり、ブラック用のテンプレート７２Ｋが図６．Ｂに示すものである場合、マゼンタ用のテンプレート７２Ｍは図１３に示すものとされる。
【００５４】
マゼンタ用のテンプレート７２Ｍは、シアンおよびブラック用のテンプレート７２と同様に、ドットセンタ７２１が互いに垂直な２方向に等間隔で（すなわち、等間隔の格子の交点に位置するように）配置され、１辺の長さはシアンおよびブラック用のテンプレート７２と同様に約２５画素とされる。ただし、１つのテンプレート７２Ｍには８個のドットセンタ７２１が配置され、網線数はシアンおよびブラックの場合よりも少なくされる。四隅のドットセンタ７２１のうち左上の隅のもの、並びに、各辺の中央のドットセンタ７２１のうち上辺および左辺のものだけがテンプレートに含まれるものとされる。テンプレート７２Ｍでは、ドットセンタ７２１の一の配列方向と水平方向とのなす角θが４５°（tanθ＝１）とされ、これにより、テンプレート７２Ｃ、テンプレート７２Ｍおよびテンプレート７２Ｋのそれぞれのドットセンタ７２１の一の配列方向は、他のいずれのテンプレート７２のドットセンタ７２１の配列方向に対しても、およそ６０°または３０°異なることとなる。
【００５５】
イエロー用のテンプレート７２Ｙは、図示を省略するが、マトリクス領域７２０へのドットセンタ７２１の密度に合わせて他のテンプレート７２と異なる配置にて適当にドットセンタ７２１を配置することにより生成される。例えば、θを０°とし、垂直方向および水平方向にドットセンタ７２１が整列される。
【００５６】
マゼンタおよびイエロー用の閾値マトリクス７１０の生成方法は、テンプレート７２が異なるという点を除いてシアンやブラック用の閾値マトリクス７１０と同様である。すなわち、マゼンタおよびイエロー用のテンプレート７２Ｍ，７２Ｙのそれぞれが、図７に示すようにシアンの場合と同様にマトリクス領域７２０に配置され、テンプレート７２間の領域７２２にランダムかつおよそ均一にドットセンタ７２１が追加されて閾値マトリクス７１０が生成される。その後、元画像のデータが画像記録装置１２に転送されるとともに、各色成分の閾値マトリクス７１０のデータが画像記録装置１２に順次転送されつつ各色成分の網点画像が順次記録される。
【００５７】
上記動作では、シアン、マゼンタ、ブラック用の３つのテンプレート７２のそれぞれのドットセンタ７２１の一の配列方向と、他のテンプレート７２のドットセンタ７２１の一の配列方向とがおよそ６０°または３０°異なることから、シアンおよびブラック用のテンプレート７２に関して説明した理由と同様の理由により、いずれの色成分の網点画像の重ね合わせにずれが生じても全体的に規則的あるいはランダムなムラが生じることが抑制される。なお、イエローはカラーの網点画像のコントラストに与える影響が小さいため、テンプレート７２Ｙにおけるドットセンタ７２１の配列にはあまり注意を払う必要はない。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５９】
例えば、上記実施の形態におけるシアン、マゼンタおよびブラック用のテンプレート７２は、好ましい例にすぎず、単にドットセンタ７２１の配置を複数の色成分間において互いに異なるものとした複数のテンプレート７２が利用されてもよい。これによっても、網点画像の見当ずれに起因する予期せぬザラツキ感の発生をある程度抑えることができる。他の例としては、図１４．Ａおよび図１４．Ｂに示すように、ドットセンタ７２１を５個有するテンプレート７２が使用されてもよい（四隅のドットセンタ７２１のうち左上のもののみがテンプレート７２に含まれる。）。図１４．Ａおよび図１４．Ｂに示すテンプレート７２ではそれぞれ、tanθが１／２および２となるように、ドットセンタ７２１の配列方向と水平方向とのなす角θが設定される。網線数が３００、記録解像度が２４００ｄｐｉの場合、テンプレート７２の１辺は約１８画素となる。この場合も、一方のテンプレート７２の一の配列方向と他方のテンプレート７２の一の配列方向とがおよそ６０°または３０°異なることとなり、見当ずれにより多色の網点画像にザラツキ感が生じることを的確に抑制することができる。
【００６０】
既述のように、網点画像の生成はコンピュータ１１のみによりソフトウェア的に行われてもよく、さらには、閾値マトリクス７１０の生成のみが別途ソフトウェア的に行われてもよい。この場合、磁気ディスクや光ディスク等の記録媒体、あるいは、コンピュータネットワークを介して閾値マトリクス７１０のデータが画像記録装置１２へと転送される。
【００６１】
画像記録装置１２は、多チャンネルの光ビームを感光性ドラムに対して走査しつつ網点を感光性ドラムに記録してさらに印刷用紙に印刷する電子写真式の印刷装置や、複数チャンネルのインク吐出ノズルを印刷用紙に対して走査しつつ網点を用紙に記録するインクジェット式の印刷装置であってもよい。この場合、感光性ドラムや印刷用紙が網点記録媒体となる。
【００６２】
また、２値の網点画像以外に多値の網点画像を記録するインクジェット式の印刷装置やダイレクト印刷装置においてもテンプレート７２を用いて閾値マトリクス７１０を生成する技術を利用することができる。この場合、閾値の分布は類似しているが閾値の平均値が異なる複数の閾値マトリクスが各色成分に関して求められ、元画像の画素の階調レベルが複数の閾値マトリクスからの複数の閾値と比較され、いずれの濃度にて描画を行うかが決定される。これにより、図１５に例示するように網点セル７３において中央の濃度の高い領域７９１の周囲に濃度の低い領域７９２を有する複合的なドットが描画され、領域７９１、領域７９２およびその他の領域の濃度はそれぞれ１、０．５および０とされる。その結果、よりザラツキ感の少ない多色の網点画像を得ることができる。
【００６３】
画像記録装置１２において１つの画素が描画され、この画素の周囲の画素には描画が行われない場合の記録安定性が低い場合は、最小のドットサイズ（いわゆる最小クラスタサイズ）が、２×２画素（１×２画素であってもよい。）となるように閾値マトリクス７１０においてドットセンタ７２１近傍の複数の閾値が等しい値へと修正されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】画像記録システムの構成を示す図である。
【図２】信号生成回路および記録機構を示すブロック図である。
【図３】繰り返し領域および閾値マトリクスを示す図である。
【図４】画像記録システムの動作の流れを示す図である。
【図５】ドットセンタの配置の流れを示す図である。
【図６．Ａ】一の色成分のテンプレートを示す図である。
【図６．Ｂ】他の一の色成分のテンプレートを示す図である。
【図７】テンプレートの配置を示す図である。
【図８】設定された網点セルを示す図である。
【図９】閾値マトリクスの生成の流れを示す図である。
【図１０．Ａ】ドットの大きさの変化の例を示す図である。
【図１０．Ｂ】ドットの大きさの変化の他の例を示す図である。
【図１０．Ｃ】ドットの大きさの変化のさらに他の例を示す図である。
【図１１．Ａ】比較例における一の色成分の網点画像を示す図である。
【図１１．Ｂ】比較例における他の一の色成分の網点画像を示す図である。
【図１１．Ｃ】比較例における２つの色成分の網点画像を重ねた画像を示す図である。
【図１２．Ａ】画像記録システムにおける一の色成分の網点画像を示す図である。
【図１２．Ｂ】画像記録システムにおける他の一の色成分の網点画像を示す図である。
【図１２．Ｃ】画像記録システムにおける２つの色成分の網点画像を重ねた画像を示す図である。
【図１３】さらに他の一の色成分のテンプレートを示す図である。
【図１４．Ａ】他のテンプレートを示す図である。
【図１４．Ｂ】他のテンプレートを示す図である。
【図１５】多値の網点を例示する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    画像記録システム
１１    コンピュータ
２５    比較器
７２    テンプレート
７２０    マトリクス領域
７２１    ドットセンタ
７２２    領域
Ｓ１２〜Ｓ１７，Ｓ２１〜Ｓ２４    ステップ
【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．Ａ】
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【図６．Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０．Ａ】
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【図１０．Ｂ】
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【図１０．Ｃ】
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【図１１．Ａ】
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【図１１．Ｂ】
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【図１１．Ｃ】
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【図１２．Ａ】
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【図１２．Ｂ】
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【図１２．Ｃ】
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【図１３】
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【図１４．Ａ】
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【図１４．Ｂ】
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【図１５】
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