(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画素値のｘ、ｙ配列を有するマルチチャンネルディジタルカラー画像をハーフトーン化する方法であって、
（ａ）ディジタルカラー画像の各カラーチャンネルに対し、ディザー値のマトリックスであって前記ディザー値のマトリックスのうち２つ以上の異なるマトリックスがコスト関数を最小化するために共に最適化され、前記コスト関数は前記２つ以上のディザー値マトリックスの関数である、ディザー値のマトリックスを与える段階と、
（ｂ）各カラーチャンネルに対し、ディザー値のマトリックスをディジタルカラー画像中の画素の場所でモジュロアドレス指定してアドレス指定されたディザー値を得る段階と、
（ｃ）各カラーチャンネルに対し出力ハーフトーン画像値を決めるため、各カラーチャンネルのアドレス指定されたディザー値を対応するカラーチャンネルの画素値と比較する段階と、
（ｄ）ディジタルカラー画像中の各画素に対し、段階（ｂ）及び（ｃ）を繰り返し行う段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
カラー画素値のｘ、ｙ配列を有するマルチチャンネルディジタルカラー画像をハーフトーン化する方法であって、
（ａ）ディジタルカラー画像の各カラーチャンネルの各画素値に対し、ディザービットマップであって前記カラーチャンネルのうちの２つ以上のカラーチャンネルの異なるディザービットマップがコスト関数を最小化するために共に最適化されたディザービットマップを与える段階であって、前記コスト関数は前記２つ以上のカラーチャンネルのディザービットマップの関数である段階と、
（ｂ）各カラーチャンネルに対し、ディジタル画像中の画素の画素値に対応するディザービットマップを選択する段階と、
（ｃ）各カラーチャンネルに対し出力ハーフトーン画像値を得るため、選択されたディザー値を画素の場所でモジュロアドレス指定する段階と、
（ｄ）ディジタル画像中の各画素に対し、段階（ｂ）及び（ｃ）を繰り返し行う段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項３】
画素値のｘ、ｙ配列を有するマルチチャンネルディジタルカラー画像をマルチレベルハーフトーン化する方法であって、
（ａ）ディジタルカラー画像の各カラーチャンネルに対し、ディザールックアップテーブルのマトリックスであって、前記ディザールックアップテーブルのマトリックスのうち異なる２つ以上のマトリックスがコスト関数を最小化するために共に設計された、各エントリーが複数の出力レベルの１つを示すディザールックアップテーブルのマトリックスを与える段階であって、前記コスト関数は前記２つ以上のディザールックアップテーブルのマトリックスの関数である段階と、
（ｂ）各カラーチャンネルに対し、ディザールックアップテーブルのマトリックスをディジタルカラー画像中の画素の場所でモジュロアドレス指定して各カラーチャネルのディザールックアップテーブルを選択する段階と、
（ｃ）各カラーチャンネルに対し出力マルチレベルハーフトーン画像値を決定するため、各カラーチャンネルの選択されたディザールックアップテーブルを対応するカラーチャンネルの画素値を用いてアドレス指定する段階と、
（ｄ）ディジタル画像中の各画素に対し、段階（ｂ）及び（ｃ）を繰り返し行う段階とを有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にディジタル画像処理の分野に係わり、特に、カラー出力装置用のディジタルカラー画像をハーフトーン化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハーフトーン化とは、２色の色素レベル（即ち、黒又は白）しか利用できないときに、中間トーンの外観を作成するためディジタル画像化で一般的に使用される技術である。ハーフトーン化法は、観察する人の目が一部の画像の局部領域に亘り空間的に平均化を行うため、ある小さい領域内で画素の一部を「オン状態」に変え、画素の一部を「オフ状態」に変えることにより、中間トーンレベルが作成され得るという事実に依存する。オン状態に変えられた画素の断片部が外観の灰色レベルを決定する。一般的なハーフトーン化技術の例には、順序付けられたディザー及び誤差拡散が含まれる。
【０００３】
順序付けられたディザー技術は、典型的に、画像全体に亘ってタイル張りされたＭx  ×Ｍy  個の要素を有するディザーマトリックスを形成することにより実現される。ディザーマトリックスの要素は、期待される入力色調値の範囲の全体に分布するので、色調のフルレンジが再生される。この方法の基本的なフローチャートを図１に示す。画像中の所定の画素は、行(column)アドレスｘ及び列(row)アドレスｙと、入力画素値Ｉ（ｘ，ｙ）とを有する。モジュロ演算器１０は、ディザーマトリックス１２をアドレス指定するため使用される指数ｘd及びｙdを決めるため使用される。モジュロ演算器１０は、画素アドレスｘ又はｙがディザーマトリックス次数Ｍx又はＭyによりそれぞれ除算されたときの剰余を判定することにより値ｘd又はｙdを計算する。この処理は、ディザーマトリックスを「モジュロアドレス指定する(modularly  addressing)」と称される。このアドレスでディザーマトリックスに格納されたディザー値ｄ（ｘd，ｙd）は、比較器１４を用いて入力画素値Ｉ（ｘ，ｙ）と比較される。入力画素値がディザー画素値よりも小さい場合に、出力画素値Ｏ（ｘ，ｙ）は「オフ状態」に設定され、入力画素値がディザー画素値よりも大きい場合に、出力画素値Ｏ（ｘ，ｙ）は「オン状態」に設定される。
【０００４】
上記の基本的な技術の第２の実現例を図２に示す。この場合、ディザー値ｄ（ｘd，ｙd）は、加算器２４を用いて入力画素値Ｉ（ｘ，ｙ）と結合される。閾値演算器２６は、出力画素値Ｏ（ｘ，ｙ）を決めるため結合された値を閾値処理するため使用される。合成された値が閾値よりも小さいならば、画素は「オフ状態」に設定され、合成された値が閾値よりも大きいならば、画素は「オン状態」に設定される。
【０００５】
基本的な技術の他の実現例を図３に示す。この場合、ｋ枚のディザービットマップ３２の集合は、ディザーマトリックスが各入力レベルｋで閾値処理されたとき形成されたハーフトーンパターンに対応して形成される。入力画素値Ｉ（ｘ，ｙ）は、次に、各画素に対し使用されるべきディザービットマップを選定するため使用される。モジュロ演算器３０は、選定されたディザービットマップをアドレス指定すべく使用される指数ｘd及びｙdを決定するため使用され、これにより、出力画素値Ｏ（ｘ，ｙ）が決められる。この実現例の利点は、各画素を処理するため僅かな計算しか必要とされないことである。図１及び図２の方法を用いて実現され得る全てのディザーパターンは、図３の方法を用いても実現し得ることに注意する必要がある。しかし、図３の方法の場合、ディザービットマップの集合を定義することが可能であり、このディザービットマップの集合は他の方法を用いては実施することはできない。その理由は、図１及び２に示されたディザーマトリックスの実現例において、ディザー値に対応した入力値である画素がオン状態に変えられたとき、その画素はより高いすべての入力値に対しオン状態を維持するからである。図３に示されたディザービットマップ法を用いた場合に、この制約は存在しない。例えば、ある画素は、１５０の入力値に対し「オフ状態」であり、１５１の入力値に対し「オン状態」であり、かつ、１５２の入力値に対し再び「オフ状態」となる場合もある。
【０００６】
従来、多様な異なるディザーマトリックスが使用され、異なる視覚特性を伴う結果画像が生成されている。一般的なタイプには、ランダムディザーマトリックス、クラスタドット状ディザーマトリックス、ベイヤ（分散ドット状）ディザーマトリックスが含まれる。サリバン(Sullivan)とミラー(Miller)の米国特許第4,920,501号には、最小視覚変調を有するディザービットマップを設計する技術が紹介されている。上記パターンは、「ブルーノイズ」パターンと称される場合がある。これらのパターン魅力は、生成されたパターンが観察者に対し最小の可視性しかないので、その結果として生成された画像は、他のパターンを用いて生成された画像よりも視覚的に好ましい点である。上記パターンの作成に係る基本手続きは、ハーフトーンパターンの周波数成分を人間の視覚感度関数で重み付けることに基づくある種のコスト関数を最小化するマトリックス要素の配置を決めるため、確率的アニーリングのような最適化手法を使用することである。サリバンとレイ(Ray)は、更に、米国特許第5,214,517号において、各灰色レベルのビットマップが、ディザーマトリックスを用いて実現され得るように相関させられることを保証する上記の方法の改良を提案している。上記の基本的な解決法に対する他の拡張には、レイによる米国特許出願第07/848,779号に記載された全ての灰色レベルを同時に最適化する方法、及び、スポルディング(Spaulding)とレイによる米国特許出願第08/331,246号に記載されたマルチレベル出力装置と共に使用するためのブルーノイズディザーマトリックスを設計する方法が含まれる。
【０００７】
パーカー(Parker)とミッツァ(Mitsa)による米国特許第5,111,310号と、リン(Lin)による米国特許第5,317,418号及び第5,469,515号には、ディザーパターンの設計法が提案されている。上記引例で使用されている実際の最適化手法は幾分相違するが、結果として得られたパターンは、サリバン他による特許に記載された方法を用いて作成されたパターンと非常に類似している。
【０００８】
２値出力装置にカラー画像を生成するとき、各カラーチャンネルをハーフトーン化する必要がある。典型的に、カラー平面は、シアン、マゼンタ及び黄色（ＣＭＹ）、又は、シアン、マゼンタ、黄色、ブラック（ＣＭＹＫ）である。同一のハーフトーンパターンが各カラーチャンネルに使用されるならば、これは、「ドット・オン・ドット」印刷として知られている。この方法は、実際上、非常に高レベルのルミナンス変調を発生し、更に、カラー再生特性が位置合わせ誤差に対し非常に高感度になるので、殆ど使用されない。非常に高レベルのルミナンス変調により、ハーフトーンパターンは、単独で印刷された一つのカラーチャンネルよりも非常に目立つようになる。位置合わせ誤差に対する感度が増加することにより、再生されたカラーは、印刷装置の位置合わせ特性が変化すると共に、ページとページとの間で、場合によっては１ページ内でドリフトするようになる。グラフィックアートの分野において、好ましい解決法は、典型的に、ハーフトーンパターンを異なる「スクリーン角」に回転させることによりハーフトーンパターンの相関を除くことである。通常のグラフィックアートのハーフトーン法の場合に、この回転は、光学的又はディジタル的に行われる。
【０００９】
例えば、米国特許第5,341,228号に記載されているように、順序付けられたディザーのため使用されるハーフトーンパターンの相関を除く多数の技術が提案されている。上記の技術の中には、各カラーチャンネルに対し独立に得られたディザーマトリックスを使用し、各カラー平面のディザーマトリックスを基準ディザーマトリックスに対し空間的にシフトし、少なくとも１個のカラーチャンネルに対し逆ディザーマトリックスを使用することが含まれる。上記の各技術は、異なるカラーチャンネルに対するハーフトーンパターンの相関が除かれるので、その結果として得られたハーフトーン画像は、公称のドット・オン・ドット印刷の場合よりも、生成されるルミナンス変調の量及び位置合わせ誤差に対する感度の量が少なくなる点が有利である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術は、特に、ハーフトーンパターンの可視性に関して最適な外観を与える画像を生成しない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため本発明により提供されるカラー画素値のｘ、ｙ配列を有するマルチチャンネルディジタルカラー画像をハーフトーン化する方法は、
ディジタルカラー画像の各カラーチャンネルに対し、可視性コスト関数を最小限に抑えるため２個以上が共に構成されたディザー値のマトリックスを与える段階と、
各カラーチャンネルに対し、アドレス指定されたディザー値を得るため、ディザー値のマトリックスをディジタルカラー画像中の画素の場所でモジュロアドレス指定する段階と、
各カラーチャンネルに対し出力ハーフトーン画像値を決めるため、各カラーチャンネルに対しアドレス指定されたディザー値を、対応するカラーチャンネルに対する画素値と比較する段階と、
ディジタル画像中の各画素に対し、上記アドレスを指定する段階と、上記比較する段階とを繰り返し行う段階とからなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、ディザーマトリックスを使用して発生されたハーフトーンパターンの可視性を最小限に抑えるべく、カラー画像化装置用のディザーマトリックスの集合を計算する方法からなる。以下の実施例において、画像化装置は、シアン、マゼンタ、及び黄色のカラーチャンネルを有する場合を想定するが、本発明の技術は、ＲＧＢ装置又はＣＭＹＫ装置のような他のタイプの画像化システムに対し容易に一般化し得る点に注意する必要がある。
【００１３】
図４に示された本発明の一実施例において、シアン入力画像４０Ａと、マゼンタ入力画像４０Ｂと、黄色入力画像４０Ｃとを有するマルチチャンネル入力カラー画像が、対応するシアン出力画像４８Ａと、マゼンタ出力画像４８Ｂと、黄色出力画像４８Ｃとを有するマルチチャンネル出力カラー画像を形成するため処理される。モジュロ演算器４２Ａ、４２Ｂ及び４２Ｃは、画像行アドレスｘ及び画像列アドレスｙを夫々有する入力画素に対し、ディザーマトリックスの行アドレスｘd及び列アドレスｙdを決めるため使用される。ディザーマトリックスの行アドレス及び列アドレスは、シアンディザー値ｄc（ｘd，ｙd）、マゼンタディザー値ｄm（ｘd，ｙd）及び黄色ディザー値ｄy（ｘd，ｙd）を夫々決めるため、シアンカラーチャンネル、マゼンタカラーチャンネル及び黄色カラーチャンネルに対し、本発明に従って共に最適化された最適ディザーマトリックス４４Ａ、４４Ｂ及び４４Ｃを共にアドレス指定するため使用される。アドレス指定されたディザー値は、次に、出力画素値Ｏc（ｘ，ｙ）、Ｏm（ｘ，ｙ）及びＯy（ｘ，ｙ）を決めるため、比較器４６Ａ、４６Ｂ及び４６Ｃを用いて対応するカラーチャンネルに対する入力画素値Ｉc（ｘ，ｙ）、Ｉm（ｘ，ｙ）及びＩy（ｘ，ｙ）と比較される。入力画像値がアドレス指定されたディザー値よりも大きいならば、比較器は、出力画素値を「オン状態」に変える。逆に、入力画素値がアドレス指定されたディザー値よりも小さいならば、比較器は出力画素値を「オフ状態」に変える。
【００１４】
図４に示された方法は、本発明の最適化されたディザーマトリックスと共に、コンピュータ読み出し可能な磁気又は光記憶媒体のようなコンピュータ記憶媒体、或いは、プログラマブル記憶装置又はカスタム集積回路のような固体記憶装置を含むコンピュータプログラム製造物として実現され、カラー出力装置を駆動するためディジタルコンピュータと共に利用される。コンピュータプログラム製造物は、ディジタルカラー出力装置に組み込んでもよく、ディジタルカラー出力装置用のドライバに組み込んでもよく、或いは、別個のソフトウェア製造物として販売してもよい。かかるコンピュータプログラムの疑似コード実行例を以下のテーブル１に示す。
【００１５】
テーブル１
for  y  =  1  to  number  of  rows  in  image      （画像の列数）
for  x  =  1  to  number  of  columns  in  image      （画像の行数）
｛
xd  =  x  mod  Mx
yd  =  y  mod  My
DC  =  dc  (xd,  yd)
DM  =  dm  (xd,  yd)
DY  =  dy  (xd,  yd)
if  (Ic  (x,  y)  <  DC)
Oc  (x,  y)  =  0
else
Oc  (x,  y)  =  1
if  (Im  (x,  y)  <  DM)
Om  (x,  y)  =  0
else
Om  (x,  y)  =  1
if  (Iy  (x,  y)  <  DY)
Oy  (x,  y)  =  0
else
Oy  (x,  y)  =  1
｝
共に最適化されたディザーマトリックス４４Ａ、４４Ｂ及び４４Ｃは、観察する人から最も見えにくいハーフトーンパターンを有する出力画像を与えるように構成される。本発明の好ましい一実施例において、全てのカラーチャンネルを使用して、ハーフトーンパターンの可視性を共に計算する。しかし、場合によっては、可視性コストを最小限に抑える処理において、カラーチャンネルの部分集合だけを使用することが望ましいこともある。例えば、シアン及びマゼンタのカラーチャンネル用のハーフトーンパターンは、共に最適化され得るが、一方、黄色カラーチャンネル用のハーフトーンパターンは、全体的なパターンの可視性に与える寄与分が少なく、独立に決めることが可能である。
【００１６】
本発明の好ましい実施例によれば、ハーフトーンパターンの可視性は、可視性ルミナンス変調を最小限に抑えるディザーマトリックスを決めることにより最小限に抑えられる。これが屡々適当である理由は、人の視覚系は、クロミナンス変調よりもルミナンス変調に対する感度が高いからである。しかし、ここに開示する方法は、ルミナンス変調と共にクロミナンス変調の可視性を反映する項がコスト関数に含まれるよう容易に拡張することが可能である。
【００１７】
観察する人に対し最小の可視性を有するカラーハーフパターンを設計するため、第１に、ハーフトーンパターンの集合が与えられた時にその可視性を計算するコスト関数を定義する必要がある。
【００１８】
空間ルミナンス分布ｌ（ｘ，ｙ）を決めるため使用可能な他の方法は、個々のハーフトーンパターンの加重和を計算することにより空間ルミナンス分布の値を評価する。
【００１９】
【数２】
0004503105.tif 000002
【００２０】
式中、Ｏi（ｘ，ｙ）は、ｉ番目のカラーチャンネルに対する出力画像ビットマップであり、Ｎはカラーチャンネル数であり、ｗiは各チャンネルの加重係数である。加重係数は、一般的に、各チャンネルのルミナンス信号に対する相対的な寄与度に影響を与える。典型的に、黄色は最小の寄与度を有し、マゼンタは最大の寄与度を有する。典型的な加重の例は、シアン、マゼンタ及び黄色に対し、夫々、ｗc＝０．３、ｗm＝０．６及びｗy＝０．１である。
【００２１】
候補ハーフトーンパターンの集合に対するルミナンス分布ｌ（ｘ，ｙ）が計算された後、ルミナンス変調の可視性を計算する一つの方法は、ルミナンススペクトルＬ（ｆx，ｆy）を計算するため、ルミナンス分布をフーリエ変換することである。ルミナンススペクトルは、次に、加重ルミナンススペクトルを計算するため、空間周波数Ｖ（ｆx，ｆy）の関数として人の視覚系感度により重み付けされる。ハーフトーンパターンの可視性の評価であるコスト値は、加重ルミナンススペクトルの関数を全ての周波数に関して積分することにより計算される。使用することが可能なコスト関数の一つの具体的な形式は、
【００２２】
【数３】
0004503105.tif 000003
【００２３】
により表わされ、式中、ＬCMY（ｆx，ｆy）は、特定のカラー値ＣＭＹに対するハーフトーンパターンに対応するルミナンススペクトルであり、ｃｏｓｔCMYは、このカラー値に対し計算された結果的に得られるコスト値である。ルミナンス分布は、典型的に、離散的な画素値の集合に対し指定されるので、上記のコスト関数の離散形式
【００２４】
【数４】
0004503105.tif 000004
を用いて作業することが屡々有効であり、式中、ＬCMX,ijは、特定のＣＭＹカラー値に対するルミナンス分布の離散フーリエ変換の（ｉ，ｊ）番目の要素であり、Ｖijは要素（ｉ，ｊ）に対応する周波数に対する人の視覚系感度である。
【００２５】
低コントラストの人の視覚系を近似するため利用し得る一つの関数は、
【００２６】
【数５】
0004503105.tif 000005
【００２７】
により表わされ、式中、定数ａ、ｂ、ｃ、及びｄは、実験データから２．２、０．１９２、０．１１４及び１．１であることが計算され、
【００２８】
［外１］
0004503105.tif 000006
【００２９】
は、ディグリー・オブ・ビジュアル・サブテンス（degree  of  visual  subtense）当たりのサイクル単位の正規化されたラジアル空間周波数（radial  spatial  frequency）であり、ｆmaxは加重指数がピークをとる周波数である。人の視覚機能感度の変化を考慮するため、正規化されたラジアル空間周波数は、角度依存性スケール関数を用いて、実際のラジアル空間周波数から計算される：
【００３０】
【数６】
0004503105.tif 000007
【００３１】
式中、
【００３２】
【数７】
0004503105.tif 000008
【００３３】
であり、かつ、ｓ（θ）は、
【００３４】
【数８】
0004503105.tif 000009
【００３５】
により与えられ、ｗは対称性パラメータであり、
【００３６】
【数９】
0004503105.tif 000010
【００３７】
である。人の視覚系感度を表わすため、ガウス近似のような他の関数形式を使用してもよい。
屡々、コスト関数の値は、ルミナンス分布を周波数域に変換するのではなく、むしろ、空間域で計算する方が都合がよい。この場合、周知のパーシバルの定理を式（１）に適用することにより、コスト値は、以下の式
【００３８】
【数１０】
0004503105.tif 000011
【００３９】
により計算されることが分かる。式中、＊はコンボリューション演算を表わし、ｌCMY（ｘ，ｙ）は特定のカラー値ＣＭＹに対するルミナンス分布であり、ｖ（ｘ，ｙ）は人の視覚系感度のフーリエ逆変換であり、人の視覚系の点拡がり関数であると考えられる。上記コスト関数の離散形式は、
【００４０】
【数１１】
0004503105.tif 000012
【００４１】
であり、式中、（ｌCMY＊ｖ）ijは、特定のＣＭＹカラー値に対するルミナンス分布を人の視覚機能系の点拡がり関数と離散的なコンボリューションを行うことにより与えられた認知されたルミナンス分布の（ｉ，ｊ）番目の要素である。順序付けられたディザー過程により発生されたルミナンス分布は周期性があるので、離散コンボリューションは、周囲のディザー配列からの寄与分を包含することにより、その事実を考慮しなければならない点に注意する必要がある。
【００４２】
多数の方法により、ハーフトーンパターンと関係したコストを最小限に抑えることが可能である。一実施例において、全ての画素値に対するビットパターンが同時に最適化される。この例の場合、総コスト値は、ＣＭＹカラー値の個々のコスト値の結合により計算される。最小総コスト値を生成するビットパターンを決めるため、非線形最適化法を使用してもよい。
【００４３】
利用可能な総コストの一形式は、個々のコスト値の加重和
【００４４】
【数１２】
0004503105.tif 000013
【００４５】
であり、式中、ｗCMYは加重係数であり、総和は、所定のＣＭＹカラー値の集合に亘って計算される。
【００４６】
個々のコスト値の集合から総コストを計算するため、他の式を使用する方が望ましい場合がある。例えば、式（１１）は、個々のコスト関数の各項に、べき乗関数を適用するため、以下の式
【００４７】
【数１３】
0004503105.tif 000014
【００４８】
のように変形してもよく、式中、ｐは正定数である。典型的なｐの値は、１乃至１０の範囲にある。ｐの値が大きくなると、個々のコスト値をより重く加重する影響が増大する。
一般的にいうと、ディザーマトリックス内で実現可能なディザー値の配置の数は非常に多いので、最小の総コスト値を与える変化を見つけるため、全ての変化に対しコストを計算することは実際的ではない。コスト関数を最小限に抑えることが可能な周知の最適化手法の一つは、確率的アニーリング法である。図５を参照して、このアルゴリズムの一実施例に含まれる段階を説明する。
【００４９】
１．ディザーマトリックスの初期集合が定義され、対応する初期総コスト値が計算される（ステップ５０）。１個のディザーマトリックスは、各カラーチャンネルと関連する。初期ディザーマトリックスは、無作為的に形成することができ、或いは、他のディザーマトリックスを使用することもできる。初期総コストは、「以前の総コスト」として一時的に知ることができる。
【００５０】
２．ディザーマトリックス内のディザー値のペアは、無作為的に選択され、新しいディザーマトリックスの集合を形成するため交換される（ステップ５１）。ある種の場合に、ディザー値の単一ペアがディザーマトリックスの中の一つから選択される。或いは、１個以上のディザー値のペアを各ディザーマトリックスから選択してもよい。
【００５１】
３．新しい総コスト値が新しいディザーマトリックスの集合に対し計算される（ステップ５２）。
４．式
【００５２】
【数１４】
0004503105.tif 000015
【００５３】
により与えられるボルツマンテスト統計量ｑと、０乃至１のランダム数ｚとが計算され（ステップ５３）、式中、
Δｃｏｓｔ＝（新しいコスト）−（以前のコスト）
であり、パラメータＴは、
Δｃｏｓｔ＞０
の場合でも、新しいディザーマトリックスの大部分、例えば、８０％が以下の段階で許容されるように初期設定される。
【００５４】
５．次に、ｑの値はｚと比較される（ステップ５４）。
ｑ＞ｚ
であるならば、新しいディザーマトリックスが維持され、上記の段階３で計算された「新しい総コスト」は、「以前の総コスト」のように名称が変わる。
ｑ≦ｚ
であるならば、ディザーマトリックスは直前の状態に戻される（ステップ５６）。
【００５５】
６．上記の段階２乃至５の多数回、例えば、１０００回の繰り返しの後、ｋがｋ＜１、例えば、ｋ＝０．９５と表わされるとき、パラメータＴをｋＴまで低下させる（ステップ５７）。
７．連続的なＴの値で総コストが著しく変化しなくなる程度までＴが十分に小さいとき、或いは、固定回数、例えば、５００回の変更がＴに対し行われた後、この過程は終了し（ステップ５８）、最終的なディザーマトリックスがメモリに記憶される（ステップ５９）。
【００５６】
遺伝的アルゴリズムと称されるような他のタイプの組合せ最適化手法を最適ディザーマトリックスを決めるため使用してもよい。上記アルゴリズムの一般的な説明については、デビッド  イー  ゴールドバーグ(David  E.  Goldberg)著の“探索、最適化、及び機械学習における遺伝的アルゴリズム(Genetic  Algorithms  in  Search,  Optimization,  and  Machine  Learning)”、Addison-Wesley出版社、1989年発行、並びに、グレゴリー  ジェー  イー  ローリングズ(Gregory  J.  E.  Rawlings)著の“遺伝的アルゴリズムの基礎(Foundations  of  Genetic  Algorithms)”、Morgan  Kaufmann  Publishers、1991年発行を参照のこと。
【００５７】
本発明の好ましい一実施例において、各入力レベルに対するハーフトーンパターンは、同時ではなく、むしろ、逐次的に決められる。この例の場合、第１の入力レベルに対するハーフトーンパターンが最初に決められ、次に、残りの入力レベルに対するハーフトーンパターンが一つずつ決められる。残りのパターンは、連続的なシーケンス、又は、他のタイプのシーケンスを用いて決めてもよい。例えば、最初に決められた第１の入力レベルが（２５６通りの実現可能な入力レベルの中の）レベル１２８である場合を想定する。連続的なシーケンスは、入力レベルが以下の順序：127,  126,  ...,  1,  0,  129,  130,  ...,  254,  255  で最適化される場合に使用可能である。或いは、２値トリー：64,  192,  32,  96,  140,  224,  ...に基づくシーケンスのような多数の他のシーケンスが実現可能である。
【００５８】
本発明は、カラー画像の各チャンネルに供給され得るように、共に最適化されたマトリックスを取り扱うので、各カラーチャンネルに対し各入力レベルでハーフトーンパターンを決める必要がある。本発明の一実施例において、各カラーチャンネルに対する所定の入力レベルのハーフトーンパターンは、同時に最適化される。しかし、他の配置を実現することが可能である。例えば、ある入力レベルに対するシアンハーフトーンパターンを決め、次に、その入力レベルに対するマゼンタハーフトーンパターン及び黄色ハーフトーンパターンを計算しても構わない。各カラーチャンネルに対するハーフトーンパターンが上記のレベルについて決められたとき、次のレベルが考慮される。或いは、一つのカラーチャンネルの各入力レベルに対するハーフトーンパターンを最初に決めてもよい。第１のカラーチャンネルに対するハーフトーンパターンが全て決められたとき、残りのカラーチャンネルを逐次的に最適化してもよい。
【００５９】
各入力レベルに対するハーフトーンパターンが、同時ではなく、逐次的に最適化されるとき、最適化過程を僅かに変更する必要がある。この場合、通常、ハーフトーンパターンを発生させるため使用されるディザーマトリックスではなく、むしろ、各入力レベルに対応したハーフトーンパターンによって中間結果を指定する方が便宜である。全てのハーフトーンパターンが最適化された後、結果として得られたハーフトーンパターンは、等価なディザーマトリックスに変換され得る。逐次的なハーフトーンパターンの最適化手法の一実施例を表わすフローチャートが図６に示される。この方法の基本的な段階を以下に説明する。
【００６０】
１．初期入力レベルに対するハーフトーンパターンを決定する（ステップ６０）。
２．最適化されるべきシーケンス中の次の入力レベルを決定する（ステップ６１）。上記の如く、連続的シーケンス又は２値トリーシーケンスのような多数の異なるシーケンスを使用することが可能である。
【００６１】
３．ハーフトーンパターンの要素の中で変更可能な要素を決定する（ステップ６２）。一般的に、これは、既に最適化された現在の入力レベルよりも低い最近傍の入力レベルに対応するハーフトーンパターンの中で「オフ状態」であり、並びに、既に最適化された現在の入力レベルよりも高い最近傍の入力レベルに対応するハーフトーンパターンの中で「オン状態」である画素を検出することにより行われる。
【００６２】
４．コストを最小限に抑えるため、変更可能な要素の中で変更すべき要素を決定する（ステップ６３）。これにより、コスト関数で定義されるような最小の可視性を有するハーフトーンパターンが生成される。
５．各カラーチャンネルの各入力レベルに対し、上記の段階２乃至４を繰り返す。
【００６３】
６．各レベルに対し得られたハーフトーンパターンを各カラーチャンネルに対し対応するディザーマトリックスに結合する（ステップ６４）。
７．最終的なディザーマトリックスをディジタルメモリに記憶する（ステップ６５）。
初期入力レベルに対しハーフトーンパターンを決定する段階（ステップ６０）は、幾つかの態様で実現することが可能である。本発明の一実施例によれば、第１のハーフトーンパターンの集合は、無作為的に形成される。ハーフトーンパターンは、次に、図５に示された過程と類似した確率的アニーリング過程を用いて最適化される。上記過程と図５の過程との相違点は、ハーフトーンパターンの要素がディザーマトリックスの要素の代わりに交換され、かつ、カラー値の集合からのコストを結合する総コストではなく、むしろ、単一のカラー値に対するコストが計算されることに限られる。
【００６４】
本発明の好ましい実施例において、初期ハーフトーンパターンは、上記の如くの従来技術の手法を用いて最小可視性ハーフトーンパターンを生成するよう設計されたモノクロディザーマトリックスから形成される。初期ハーフトーンパターンを形成する一つの方法を疑似コードで表わす。
for  channel  =  0  to  num＿chnnels
for  each  i,  j
｛
if  ((d(i,j)>=channel*level)  and  (d(i,j)<(channel+1)*level))
pattern  channel  (i,j)=1
else
pattern  channel  (i,j)=0
｝
上記の疑似コードにおいて、num  ＿channelは、カラーチャンネル数であり、i及びｊは、配列指数の値であり、d()は、モノクロディザーマトリックスであり、pattern  channel  ()  は、カラーチャンネルに対する初期ハーフトーンパターンであり、levelは、初期ハーフトーンパターンに対する入力レベルである。初期ハーフトーンパターンに対する入力レベルは、カラーチャンネル数で除算されたモノクロディザーマトリックス内のレベル数以下でなければならない点に注意する必要がある。従って、２５６個の異なるレベルを有するモノクロディザーマトリックスと、３個のカラーチャンネルを有するシステムとに対し、入力レベルは８５以下に制限される。
【００６５】
初期ハーフトーンパターンが上記の手法を用いて形成されたならば、得られたパターンは、重なり合いが無く、モノクロディザーマトリックスの基本空間周波数分布特性に影響を与える。上記の特性は共に望ましいが、得られたパターンはコスト関数のグローバルミニマムに対し最適ではない可能性がある。そのため、上記の方法を用いてパターンを形成し、そのパターンを、上記の確率的アニーリング法のような最適化手法のための初期パターンとして使用することが望ましい。
【００６６】
コストを最小限に抑えるため、変更可能な要素の中で変更すべき要素を決定する段階（ステップ６３）は、幾つかの態様で実行される。本発明の一実施例によれば、図５に示された確率的アニーリング処理と類似した処理が使用される。両者の相違点は、ステップ６２において変更可能であると判定されたハーフトーンパターンの要素が、ディザーマトリックスの要素の代わりに交換されることである。コスト値は、単一のカラー値（典型的に、現時に最適化された入力値に対応する中性カラー値）から計算され、或いは、カラー値の集合のコスト値の結合でも構わない。コスト値の結合を使用することにより、色空間の一方の部分でカラー値に対し生成されたハーフトーンパターンの可視性の最適化が行われる際に色空間の他の部分を犠牲にしないことが保証される。有用であると判定されたコスト値の一つの結合は、中性カラー値に対するコスト値と、１個以上の各カラーチャンネルに対するカラー値との加重平均を計算することである。例えば、入力値１００のシアンチャンネルのビットマップが最適化されたならば、結合されたコスト値は、シアン、マゼンタ、及び黄色が１００の値を有する中性色のコストと、シアンが１００の値を有しマゼンタ及び黄色が零であるカラーに対するコストとの加重平均でも構わない。同様に、結合されたコスト値に他のカラーを取り入れ得ることは明らかである。
【００６７】
遺伝的アルゴリズム、又は、パーカー(Parker)他により使用された凸面集合への射影タイプのアルゴリズムのような他の最適化手法は、最小可視性ハーフトーンパターンを決めるため使用される。大きいディザーマトリックスが最適化されるとき、上記の手法の中の殆どの手法は、非常に強力なコンピュータを用いたとしても実行するために大量の処理時間を要することが分かった。そのため、たとえ、最終的な解の最適化が速度の遅い手法により見つけられる解よりも僅かに劣るとしても、より高速に収束する他の最適化手法を用いる方が望ましい場合がある。
【００６８】
かかる高速収束技術の中の一つは、新しいコスト関数の形式を定義する。特定の入力値に対する最低ハーフトーンパターンに関してルミナンス分布ｌCMY（ｘ，ｙ）が上記の方法を用いて計算された場合を想定する。認知されたルミナンス分布は、ルミナンス分布を人の視覚系の点拡がり関数の近似で畳み込むことにより、ｌCMY（ｘ，ｙ）＊ｖ（ｘ，ｙ）として計算される。シーケンス内の次の入力値に対し最適ハーフトーンパターンを決定することが望まれるならば、ハーフトーンパターンから適当な数のドットを追加（又は差し引く）必要がある。上記のドットは、上記の最適化処理を用いて追加又は差し引かれる。上記の最適化処理により、ドットは、典型的に、認知されたルミナンス分布が高い画素位置に追加され、或いは、逆に、認知されたルミナンス分布が低い画素位置から差し引かれる。従って、最大の認知ルミナンス値を有する画素位置に画素を追加し、或いは、最小の認知ルミナンス値を有する画素位置で画素を差し引くことにより、略同一の結果を得ることが可能である。２個以上のドットを追加又は差し引く必要があるならば、ドットは、一般的に、同時に追加又は差し引かれるべきであり、認知されたルミナンス分布は各段階の後に再計算される。この過程は、本質的に、認知されたルミナンス分布に大きいピーク及び谷をペナルティーとして適用する新しいコスト関数の定義と等価である。
【００６９】
この方法は、中性色に加えて、他の色に対する認知されたルミナンス分布からの寄与分を取り入れるように拡張しても構わない。それを行うための一つの方法は、結合された認知ルミナンス分布
【００７０】
【数１５】
0004503105.tif 000016
【００７１】
を計算することである。
式中、ｗCMYは、加重係数であり、lp,CMY  (x,y)=lCMY  (x,y)*v(x,y)は、あるＣＭＹカラー値に対する認知されたルミナンス分布であり、総和は、ＣＭＹカラー値の集合全体に対し計算される。結合された認知ルミナンス分布が計算された後、ドットは、最小値又は最大値を夫々見つけることにより追加又は差し引かれる。
【００７２】
ルミナンス変調の可視性に関係する項に加えて、クロミナンス変調の可視性に関係する項を含む他のタイプのコスト関数を使用してもよい。このタイプのコスト関数は、全体的なハーフトーンパターン可視性を正確に反映させるため使用される。しかし、殆どの場合に、最適化処理に加えられた複雑さを正当化し得る程度まで最終的な結果は改良されない。
【００７３】
上記の開示された実施例に対し、略等価的な結果を生じ得る多数の変形が存在することは、当業者にとって明らかである。コスト関数には、特に、観察する人に非常に見えやすいハーフトーンパターンにペナルティーを科すよう定義された多数の変形がある。更に、与えられたコスト関数を最小化するため利用可能な多数の異なるタイプの最適化手法がある。上記の具体的な実施例の範囲内でも、ハーフトーンパターンが最適化される順序のような細部に亘る無数の変形が存在する。
【００７４】
上記のモノクロハーフトーン化の例と同様に、共に最適化されたハーフトーンパターンを用いて画像を処理するため使用される多数の異なる方法がある。図４に示されたその中の一つの方法において、ハーフトーンパターンは、共に最適化されたディザーマトリックス４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃに結合され、入力画像値を閾値処理するため使用される。
【００７５】
共に最適化されたディザーマトリックスをカラー画像に適用する第２の方法は図７に示される。この場合に、ディザー値ｄc  （ｘd，ｙd）、ｄm  （ｘd，ｙd）及びｄy  （ｘd，ｙd）は、加算器７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃを用いて、入力画素値Ｉc（ｘ，ｙ）、Ｉm  （ｘ，ｙ）及びＩy  （ｘ，ｙ）と結合される。閾値演算器７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃは、出力画素値Ｏc  （ｘ，ｙ）、Ｏm  （ｘ，ｙ）及びＯy  （ｘ，ｙ）を決めるため、結合された値を閾値処理するため使用される。
【００７６】
基本的な技術の他の実現例は図８に示される。この例の場合に、共に最適化されたハーフトーンパターンは、共に最適化されたディザーマトリックスを形成するため結合されない。その代わりに、ハーフトーンパターンは、入力カラー画像８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃのカラーチャンネルをハーフトーン化する際に使用するためのディジタルメモリに直接記憶される。入力画素値Ｉc  （ｘ，ｙ）、Ｉm  （ｘ，ｙ）及びＩy  （ｘ，ｙ）は、共に最適化されたハーフトーンパターン８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃの中から、各カラーチャンネル及び各画素に対し使用されるべきハーフトーンパターンを選択するため使用される。モジュロ演算器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃは、カラー出力画像８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃの各カラーチャンネルに対する出力画素値Ｏc （ｘ，ｙ）、Ｏm  （ｘ，ｙ）及びＯy  （ｘ，ｙ）を決めるよう選択されたディザービットマップをアドレス指定すべく使用される指数ｘd及びｙdを決めるため用いられる。この実現例は、ディザーパターンの記憶のための大記憶容量を犠牲にして、各画素を処理するため必要とされる計算量が少ないという利点がある。
【００７７】
上記の最適化方法は、最適化されたハーフトーンパターンと共に画像を生成するため使用される出力装置によって完全に位置合わせされた重なり合いのないドットを伴う理想的な画像が生成されることを仮定する。殆どの装置に対し、上記の仮定は、十分に現実に即しているので、結果として得られるハーフトーンパターンは略最適である。他の装置の場合に、ハーフトーンパターンの可視性と関係した計算されたコスト値は不正確であるため、出力画像の特性の正確なモデル化の失敗により、準最適な性能が得られる。この欠点を補正するため、上記の方法は、ハーフトーンパターンの可視性を計算する段階の間に、実際の装置特性をより正確に反映するように変更し得る。コスト関数は、ハーフトーンパターンの可視性を非常に正確に反映するため多数の態様に変形され得る。
【００７８】
非常に正確なコスト関数の一例は、実際のドット形状／寸法、及び／又は、近傍のドットとの相互作用とを考慮するため、より洗練されたハーフトーンドットモデルを使用する。この例の場合に、コスト計算の間に計算されたルミナンス分布は、出力装置上に生成された実際のドットパターンを非常に正確に反映する。例えば、図９は、理想的なドットパターンと、現実的なドットパターンとの差を表わす図であり、同図の（Ａ）の理想的なドットパターン９０は重なり合いが無く、同図の（Ｂ）の出力装置の装置特性をより正確に反映する現実的なドットパターン９２は、重なり合い、相互に作用する。最も正確な装置モデルは、カラーチャンネル間と共に、カラーチャンネル内のドット相互作用を考慮する。
【００７９】
ハーフトーンパターンの可視性に影響を与える物理的装置特性の他の例は、出力装置のドット配置精度である。ハーフトーンパターンの可視性が完全に位置合わせされたパターンに対し最小限に抑えられるとき、最適化処理は、絶対的に必要とされない限り、別のカラードットを互いの上に置くことを回避する傾向がある。しかし、カラーチャンネルの中の一つが他のカラーチャンネルに対し誤って位置合わせされたならば、多数のドットが重なり合う。実際上、各チャンネルに対するハーフトーンパターンが無関係に決定されたならば重なり合ったであろうドットの数よりも実質的に多数のドットが重なり合う。ある種の場合には、最小の可視性を有するハーフトーンパターンを決めるため、コスト関数の計算にドットは位置統計量を考慮するモデルを導入する必要がある。多数の方法によりこれを実現することが可能である。本発明の一実施例において、平均コスト値は、多数のドット配置誤差の変化に対応したコスト値の集合を結合することにより計算される。ドット配置の変化は、特定の出力装置に対し期待されるドット配置統計量を反映するよう選択される。例えば、カラーチャンネル内のドット配置が非常に正確であり、カラーチャンネルの相互の位置合わせがある種の既知の分布に従って変化するならば、認知されたルミナンス分布の集合は、既知の分布から選択された位置合わせ誤差を用いて計算される。平均コスト値は、認知されたルミンナンス分布の集合の各分布と関係したコスト値を平均化することにより、
【００８０】
【数１６】
0004503105.tif 000017
【００８１】
に従って計算される。
式中、Ｎrは集合内の位置合わせ変化の数であり、ｃｏｓｔCMY,rは特定の位置合わせ変化と関係したコストである。
本発明の方法は、カラーチャンネルの一部又は全部に対し、３個以上の出力レベルを有するカラー出力装置にも拡張される。かかる出力装置は、屡々、マルチレベル出力装置と称される。屡々、マルチレベル出力装置が生成し得る出力レベルの数は、外観上連続的な色調である画像を生成するため必要とされる出力レベルの数よりも少ない。例えば、インクジェットプリンタは、全ての与えられた画素に対し、各カラーチャンネルの３通りの異なるドット寸法の中から一つのドット寸法を生成するよう適合される。同様に、ビデオ表示装置は、所定の画素位置で、８個の異なる赤色及び緑色の強度レベルの中から１個を生成し、４個の異なる青色強度の中から１個を生成する。平均強度レベルが画像の局部的な領域で維持されるようにかかる装置への表示のため、連続的な色調画像を生成するよう設計されたアルゴリズムは、一般的に、マルチレベルハーフトーン化方法、又は、場合によっては、マルチトーン化方法と称される。
【００８２】
マルチレベルハーフトーン化方法の一つの一般的なタイプは、マルチレベルディザーである。スポールディングとレイは、発明の名称が“マルチレベル出力装置用のハーフトーンパターンの発生方法及び装置(Method  and  Apparatus  for  Generating  a  Halftone  Pattern  for  a  Multi-Level  Output  Device)”である米国特許出願第08/331,246号に、観察する人に対し最小の可視性を有するハーフトーン化パターンを生成するモノクロ画像用のマルチレベルディザー方法を開示している。この方法は、２値カラー出力装置に対し説明した方法と同様の態様でマルチレベルカラー出力装置に拡張され得る。図１０は、本発明のマルチレベルハーフトーン化方法の好ましい一実施例を表わす図である。この方法は、閾値演算器７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃが量子化器１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃにより置き換えられ、共に最適化されたディザーマトリックス４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃがマルチトーン化ディザーマトリックス１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃにより置き換えられた点を除いて、図７に示された方法と非常に類似している。量子化器は、指定された量子化間隔の範囲内で修正された入力値を対応する出力値に割り当てる。好ましい実施例において、量子化器は量子化ルックアップテーブルとして実現される。利用可能な量子化器の別の形式は、割り算器及び２進ビットシフト演算器を含む。
【００８３】
入力画素値Ｉc  （ｘ，ｙ）、Ｉm  （ｘ，ｙ）及びＩy  （ｘ，ｙ）に加えられる随意的なルックアップテーブル（ＬＵＴ）１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃを更に有することが望ましい場合がある。ルックアップテーブルは、印刷過程のトーンスケールを成形し、更に、入力値が最適化されたトーン化ディザーマトリックスに記憶された値の大きさと適合するように入力値の大きさをスケール処理するため使用される。本発明の好ましい実施例において、入力画素値の大きさ及びディザーマトリックス値は、ディザーマトリックス値の範囲が量子化間隔の寸法と一致するようにスケール処理される。これにより、結果として得られたマルチレベルハーフトーンパターンと関係した変調は、最小の実現可能な振幅を有することが保証される。
【００８４】
出力レベルの個数と、入力値及びディザー値のスケーリングとに依存して、共に最適化されたマルチトーン化ディザーマトリックス１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃは、図７に示された共に最適化されたディザーマトリックス４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと一致してもよく、又は、単に上記のマトリックスのスケール処理されたバージョンでも構わない。或いは、共に最適化されたマルチトーン化ディザーマトリックスは、特に、マルチレベル構成のため計算してもよい。この場合、共に最適化されたディザーマトリックスを計算する上記の方法は、ルミナンス分布が２値ハーフトーンパターンではなくマルチレベルハーフトーンパターンから計算される点を除いて、この例に直接適用してもよい。
【００８５】
２値出力装置の場合のように、最適化されたディザーパターンは、多様な方法を用いて画像に適用される。例えば、使用可能な他の構造は図１１に示される。単一のカラーチャンネルに対する基本的な処理方法は、ミラー(Miller)による米国特許第5,291,311号に記載されたモノクロ画像データと共に使用するための方法と類似している。この例の場合、基本的な処理方法が各カラーチャンネルに別々に適用され、適用されたディザーパターンは、マルチレベルハーフトーン化パターンの観察する人に対する可視性を最小限に抑えるため、共に設計される。図１１を参照するに、シアン入力画像１１０Ａと、マゼンタ入力画像１１０Ｂと、黄色入力画像１１０Ｃとを有するマルチチャンネル入力カラー画像は、対応するシアン出力画像１１８Ａと、マゼンタ出力画像１１８Ｂと、黄色出力画像１１８Ｃとを有するマルチチャンネル出力カラー画像を形成するよう処理される。モジュロ演算器１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃは、画像行アドレスｘ及び画像列アドレスｙを夫々有する入力画素に対し、ディザールックアップテーブル選択行アドレスｘd及び列アドレスｙdを夫々決めるため使用される。ディザールックアップテーブル選択行及び列アドレスは、各カラーチャンネルに対し共に最適化されたディザールックアップテーブル１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃの集合の中から一つを選択すべく、ディザールックアップテーブル選択器１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃをアドレス指定するため使用される。１個のディザールックアップテーブルは、各カラーチャンネルに対し、Ｍx  ×Ｍy  形のディザーセル内の各場所に記憶される。各チャンネルに対する入力画素値Ｉc  （ｘ，ｙ）、Ｉm  （ｘ，ｙ）及びＩy  （ｘ，ｙ）は、出力画素値Ｏc  （ｘ，ｙ）、Ｏm  （ｘ，ｙ）及びＯy  （ｘ，ｙ）を決めるよう対応するカラーチャンネルに対し選択されたディザールックアップテーブルをアドレス指定するため使用される。この過程はカラー入力画像中の各画素に対し繰り返し行われる。一実施例によれば、ディザールックアップテーブルは、図１０に示された構成と同一の結果が得られるように作成することが可能である。この場合、図１１に示された方法は、共に最適化されたディザールックアップテーブルの記憶のため大量の記憶容量が必要とされることを犠牲として、図１０に示された構成よりも必要とされる計算量が少ないという利点が得られる。しかし、図１１の方法は、実際的に非常に柔軟性があるので、共に最適化されたディザールックアップテーブルを適切に設計することにより、図１０の方法を用いて発生させ得ないマルチレベルハーフトーンパターンを発生させることが可能である。
【００８６】
上記の如く、好ましい実施例を参照して本発明を説明した。しかし、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変形及び置換を行い得ることが認められる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明は、カラーチャンネル間の相互作用を考慮するため、共に最適化されたハーフトーンパターンを使用する点で、最小可視性ディザーパターンをカラー画像に加える従来の方法よりも有利である。その結果として、観察する人に対する可視性が低いハーフトーンパターンを有するカラーハーフトーン画像を生成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の順序付けられたディザー技術の説明図である。
【図２】  従来の他の順序付けられたディザー技術の説明図である。
【図３】  従来の他の基本的な技術の説明図である。
【図４】  本発明の一実施例の説明図である。
【図５】  確率的アニーリング法の一実施例の説明図である。
【図６】  逐次的なハーフトーンパターンの最適化法を実現する一つの方法を表わすフローチャートである。
【図７】  共に最適化されたディザーマトリックスをカラー画像に適用する第２の方法の説明図である。
【図８】  基本的な技術の他の実現例の説明図である。
【図９】  理想的なドットパターンと実際的なドットパターンとの間の差を表わす図である。
【図１０】  本発明のマルチレベルハーフトーン化方法の好ましい一実施例を表わす図である。
【図１１】  本発明のマルチレベルハーフトーン化方法の他の実施例を表わす図である。
【符号の説明】
１０，３０，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ            モジュロ演算器
１２，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ            ディザーマトリックス
１４，４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ            比較器
２４，７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ            加算器
２６，７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ            閾値演算器
３２，８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ            ディザービットマップ
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ    入力画像
４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ          出力画像
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ            ルックアップテーブル
１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ            マルチトーン化ディザーマトリックス
１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ            量子化器
１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ            ディザールックアップテーブル選択器
１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ            ディザールックアップテーブル
【図１】
0004503105.tif 000018
【図２】
0004503105.tif 000019
【図３】
0004503105.tif 000020
【図４】
0004503105.tif 000021
【図５】
0004503105.tif 000022
【図６】
0004503105.tif 000023
【図７】
0004503105.tif 000024
【図８】
0004503105.tif 000025
【図９】
0004503105.tif 000026
【図１０】
0004503105.tif 000027
【図１１】
0004503105.tif 000028