(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー文書のカラー情報内容を保つ、改善された白黒コピーを可能とするフォーマットにおいて、色付きの線あるいはストロークを含むカラー文書を再現するためのカラー文書再現方法であって、
黒以外の色で印刷されるように指定された線あるいはストロークの表現を有する電子的な文書を受け取るステップであって、前記線あるいはストロークの表現が当該線あるいはストロークの幅を含むステップと、
各々の線あるいはストロークについての輝度を計算するステップと、
計算した輝度に基づいて、線あるいはストロークの各々の項目についての輪郭の色を黒または白に設定するステップと、
前記輪郭の色を使用して、線あるいはストロークの各々の項目についての輪郭を生成するステップと、
比較上、小さなおよび中間幅の線あるいはストロークについては、線あるいはストロークの色の関数としてダッシュ長さを有するダッシュ線を生成し、大きな幅の線あるいはストロークについては、線あるいはストロークの色を表すように選択された色パターンを生成するステップと、
線あるいはストロークを、前記色パターン、前記輪郭及び前記ダッシュ線を使用して再現することによって、白黒で複写あるいは印刷するステップとを含むカラー文書再現方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー文書が白黒の複写機あるいはプリンタで再現されるときに、それらのカラー情報内容が保たれるような方法でカラー文書を印刷するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタおよび複写機は、通常、依然として白黒の装置を備えている作業環境で動作する。カラー印刷は職場でますます一般的になってきたが、カラー印刷のコストは、白黒印刷のものよりも依然かなり高いままである。したがって、少量の使用についてはカラー文書を作成する状況にはあるが、大量の再現の場合には、白黒のプリンタあるいは複写機を使用するべきであるとされている。
【０００３】
カラー文書が白黒にコピーされると、色によって伝えられる情報が失われるおそれがある。異なった情報を表す異なった色を使用することにより、情報を色で伝えることが多い。カラー文書が白黒の複写機でコピーされるとき、あるいは、白黒のファクシミリ装置でファックスされたとき、あるいは、カラーファイルから白黒プリントに再現されたときに、情報が失われる場合がある。これらの装置は、通常、ソース画像の輝度成分を閾値で切り分けて、画像を黒あるいは白のいずれかで表すが、ページ上の色付きの対象物の中間輝度を変換するときに問題が生じる。多くの暗い色はしばしば黒としてコピーされるが、明るい色は完全に失われる。灰色の階調が再現されるときには、それらは、しばしばまだらであったり荒れたりしている。皮肉にも、カラー画質を改善するプリンタ解像度および網版周波数の増加が、コピーの問題を悪化させるように作用する。プリンタ解像度の増加により、複写機並びに見る者にとっては、画像が網版ドットのパターンではなくて中間輝度の滑らかな領域として見える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
たとえ、複写機が確実にソースカラーの輝度レベルを再現することができたとしても、多くの異なった色が同じ輝度を有することになるので、コピー後に区別することができない。これは、大部分の情報が輝度成分にある絵の画像では大きな問題ではないかもしれないが、色が情報を伝えるための新しい要素を提供するテキストやプレゼンテーション用グラフィックスでは大きな問題である。色は、重要な項目を組織化し、カテゴリーを区別し、そして、文書および文書内容を組織化するために使用することができる。しかしながら、白黒にコピーされるかファックスされると、色の識別能力が失われる。
【０００５】
ほとんどの文書の主な目的は、情報を伝えることである。文書が白黒の再現装置でコピーあるいはファックスされ、したがって、情報が失われることが予測される場合には、情報内容のために原稿の外観をある程度犠牲にすることが望ましいかもしれない。たとえば、全く色を使用しないようにすることができる。代わりに、よくコピーすることができる色および色の特徴のみを使用するような選択を行うこともできる。そのような選択は、文書生成においては大きな障害となる。
【０００６】
たとえば、ヘックマン（Ｈｅｃｋｍａｎ）他への米国特許第５，２９１，２４３号の合成画像機密文書のシングルパス電子写真印刷に関して開示されたような、選択された背景および／または英数字テキスト領域を、ハイライトカラーのパターンを繰り返して、および／または、変更して印刷したり、黒の繰り返されるあるいは変更されるパターンを挿入することが知られている。そのような色のパターンのいくつかは、そのような文書が白黒の複写機でコピーされるときに再現されるかもしれないが、そのようなコピーは信頼することができない。
【０００７】
更に関心のあるこれまでの技術は、ロトリング（Ｒｏｅｔｌｉｎｇ）への米国特許第５，３０８，５５３号およびハリントン（Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ）への米国特許第５，１５３，５７６号である。しかしながら、これらの特許は、原稿のベタの色を画素単位で黒のみの画像の種々のパターンに電子的に変換することにより、フルカラー文書を後続する印刷のために単色ファクシミリに電子的に変換している。そのような配置は、当然のことながら、元のカラー画像の情報内容を保つ、後続する白黒複写機でのコピーのための、カラーで再現される原稿を作り出さない。更に、これらの方法が作り出すパターンは、固定された組、あるいは、三つの色成分だけによって直接に制御された設計に限定されており、異なった色成分によって制御された領域は重なっていない。
【０００８】
関心がある他の特許にはハガチー（Ｈａｇｇｅｒｔｙ）への米国特許第４，７０３，３１８号があり、それは（１）複数の色文字のそれぞれがカラー画像の規定された領域内で背景色あるいは前景色を記述するカラー画像の表現に基づいた文字を形成することにより、（２）それぞれが、異なった色の領域の間で単色画像の視覚的な区別を与えることができる明るいドットおよび暗いドットのパターンを含むカラー画像内の色に対応する複数のカラーパターンマスクを提供することにより、（３）明るいドットおよび暗いドットの対応するパターンにおいて各々の色文字の背景色および前景色を置き換えることによって色文字を単色文字に変換することにより、（４）文字用出力装置によって単色文字を表示することにより、カラー画像のデジタル表現から文字用の単色画像を形成するアイディアを示している。本発明は、コピー可能であり、色を使用した原稿文書の情報内容を維持するために色および色の陰影を再現することができる印刷された画像を作り出すことを目的にしている点で、ハガチー特許とは異なっている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カラー原稿の作成に際して色の使用を可能にし、カラー原稿が白黒でコピーされたときにも特徴ある色の内容を保つ、色が変化するパターンを作り出すための方法および装置を目指すものである。
【００１０】
粗いパターンがストロークの微細な構造と干渉することになるので、白黒に複写されたときに区別できるような形態で色を再現するパターンを使用するだけでは、（ストロークが非常に大きくないかぎりは）ストロークに対してはうまく働かない。生じたものは、荒れて見えるか、ダッシュになって見えるか、あるいは、完全に消失するかもしれない。コピー可能でしかも白黒で区別可能であるように色付きストロークを印刷するための技術について説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の実施態様を記述する前に、本発明の原理を説明する。本発明によれば、白黒でコピーしやすくするための方法は、画像内のグラフィックストロークの色にパターンを付けることであり、そのパターンは画像の輝度成分について独特な外観を有する。このアイディアは、コピーの際に、たとえ色が失われるとしてもパターンは残るということである。このように、異なったパターンを有するので、ストロークが色を有していたことが判り、そして更には、異なった色のストロークを区別することができる。本発明の動機付けは、色を白黒テクスチャーにマッピングしてコピーできるようにする、先に引用したロトリング特許およびハリントン特許のものと類似している。しかしながら、ここで説明する方法は、原稿カラー文書の元の色を使用する点で異なっている。このように、原稿文書は、情報を表示するために色を使用することができ、また、それがコピーされない場合には、その色付きの外観を保つことができる。
【００１２】
粗いパターンがストロークの微細な構造と干渉することになるので、白黒に複写されたときに区別できるような形態で色を再現するパターンを使用するだけでは、（ストロークが非常に大きくないかぎりは）ストロークに対してはうまく働かない。生じたものは、荒れて見えるか、ダッシュになって見えるか、あるいは、完全に消失するかもしれない。コピー可能でしかも白黒で区別可能であるように色付きストロークを印刷するための技術について説明する。色付きの線は、白黒のプリンタでコピーあるいは印刷されたときに、区別することができない。目的は、色付きの線およびストロークのコピーを可視化し、また、白黒の線とは異なって見えるようにすることである。これに加えて、白黒で再現した後でも、異なった色のストロークを区別できることが好ましい。
【００１３】
色付きのストロークをコピーし、また、白黒の場合には異なって見えるようにすることを確実にするための一つの方法は、それらを明るい内部を有する輪郭として描くことである。これを単独で使用する場合の問題点は、それがコピー後に色を区別するための手段を提供しないことである。更に、ストロークの境界に対する色を制限することは、元のコピー可能な色付きの画像の可視性とインパクトに逆に作用するかもしれない。
【００１４】
ここで提案する方法は、小さなおよび中間幅のストロークおよび線の中にダッシュパターンを含めることである。広いストロークの内部はパターンで埋めることができる。図２を参照すると、黒および／または白のダッシュのダッシュパターンを、ストロークの中心に沿って配置することができ、また、ストロークより狭い幅（たとえば、元のストローク幅の４分の１）を有することができる。これにより、図２から判るように、ストロークの残りの部分を所望の色で埋めて、色の大部分のインパクトを保存できる。非常に細いストロークについては、印刷装置が作り出すことできる幅にいくらかの制限がある。ダッシュパターンは、この幅を越えて縮小することはできないので、更に細いストロークについては、ダッシュパターンを越えた色付きの領域は、それが装置の限界に到達するまで縮み続ける。この段階においては、色は、ダッシュの間の空間によってのみ与えられることになる。ほとんどの色に対して輝度の強いコントラスを有するので白および黒が望ましいが、勿論、他の色のダッシュ線を使用してもよい。
【００１５】
ここで図３を参照して、全ての色に独自のダッシュパターンを持たせてみる。色は、赤、緑、および、青の量（ｒ，ｇ，ｂ）によって表現することができるので、全てのｒ，ｇ，ｂの３座標の組が、独自のダッシュパターンにマッピングされることになる。この方法は、ｒ、ｇ、および、ｂの値で、ダッシュの長さを制御する方法である。たとえば、大きいｂの値は長いダッシュを、小さいｂの値は短いダッシュを生成させることになる。三つのパラメータｒ、ｇ、および、ｂは、それぞれ、パターンの異なる、且つ識別できる部分を制御する。
【００１６】
色が白黒にコピーされると、或るものは黒に見え、或るものは白になる。黒としてコピーする色に対して黒いダッシュを使用する場合には、それらは見えなくなる。同様に、白としてコピーする色に対しては白ダッシュは見えなくなる。この問題を克服するために、黒いダッシュと白いダッシュの両方を使用してダッシュパターンを構成する。少なくとも一つは常に見えることになる。黒いダッシュと白いダッシュの両方ついて同じダッシュ長を使用してもよいが、白の長さを制御するために、黒いダッシュについてのｒ，ｇ，ｂと、１−ｒ，１−ｇ，１−ｂを使用する方が良い（ここで、ｒ、ｇ、および、ｂは、Ｏと１の間で変化すると仮定する）。これ行う場合には、二つの利点がある。一つは、明るい色について、見えやすい長い黒ダッシュおよび短い白ダッシュが得られ、一方、暗い色について、同じく見えやすい長い白ダッシュおよび短い黒ダッシュが得られるということである。第二の利点は、黒のダッシュ長と白のダッシュ長の合計が一定になるので、一緒にしたときにダッシュパターンの周波数が変化しないことである。これは、全体のパターンの長さを、成分を互いに異ならせる方法として、どの色成分についても使用することができることを意味する。たとえば、赤によって与えられたパターンの部分の長さを、緑によって与えられた長さよりも短くすることができる。
【００１７】
また、ダッシュの数も、色成分によって与えられたパターンの一部で使用してそれを他の構成要素と区別することができる。可能なパターン構造が、赤制御領域、緑制御領域、および、青制御領域を備えた例の線セグメントを示す図３に示されている。
【００１８】
たとえ色が消えるとしても、コピーされたときにストロークが示されるように、ストロークに輪郭を付けたり、その中心にダッシュパターンを配置したりすることができる。輪郭は、黒あるいは白、あるいは二つの或る組み合わせとすることができる。ソース画像がダッシュになったストロークを含むときには、ダッシュの中にダッシュを置こうとすることは過多であり、混乱を招くだけである。ダッシュになったストロークは、輪郭だけを使用して、あるいは、輪郭および、確実にコピーされるように中心に置かれたベタの黒およびコントラストを付ける白のストロークで描くことができる。色に依存する中心ダッシュパターンは、元のストロークがベタであるときだけ、使用されるべきである。種々の色のストロークの上のこのパターンの効果を図４に示すが、これは白の背景および黒の背景に対して、種々のストローク、輪郭、および、輪郭が付けられていないものを示している。ストロークＡ、ＣおよびＦは、白い輪郭を有し、ストロークＢ、ＤおよびＥは、黒い輪郭を有する。ストロークＧ−Ｌの全ては、黒の輪郭を有する。
【００１９】
説明した白黒で取扱い易いストロークパターンは、元のストロークを、同じ元の中心線に沿ってベタとダッシュにされたストロークの重ね塗りのシーケンスで置き換えることによって構成することができる。ストロークに輪郭を付ける効果は、ストロークを、内部色で描かれたストロークの下方の輪郭色の中により大きい幅で描くことによって得ることができる。黒および白のダッシュパターンは、色付きのストロークの上に、黒のダッシュにされたストロークと白のダッシュにされたストロークを描くことによって形成することができる。また、ページ記述がダッシュにされたストロークプリミィブをサポートしない場合には、ダッシュは、各々の黒および白のダッシュを個別に配置することにより作り出すこともできる。元のストロークを、パターンを作り出すストロークの組で置換することは、印刷ドライバーによってＰＤＬレベル、あるいは、ラスター化ソフトウェアによってラスターレベルのいずれかで行うことができる。
【００２０】
各々のダッシュの個々の記述を必要とするかもしれないが、ＧＤＩ記述は、ストロークパターンを構成するために修正することができる。再現ソフトウェアの修正は、もっとも能率的な実施形態を提供しそうであるが、それにはそのソフトウェアの制御が必要である。
【００２１】
ここで本発明の実施形態を考えて、図１を参照すると、本発明のための可能な環境の単純化した説明が示されている。多分コンピュータあるいはワードプロセッサである文書作成装置１０が、ＰＤＬすなわちページ記述言語でファイルを生成する。画像処理ユニット１１は、多くの機能のなかでとりわけ、ＰＤＬインタプリタ１２および白黒保存指定機能１３を備えている。白黒保存再現が適用されるかどうかの決定は、それに対して指示されたＰＤＬファイルに応答してブロック１３においてＩＰＵの内部で生じる。ＰＤＬは比較的高レベルの言語であり、プリンタによって使用されるラスター化画像を発生させるために解釈あるいは分析されなければならない。典型的には、このタスクを達成する分析器あるいはインタプリタ１２は、プリンタに接続された、あるいは、「プリンタフロントエンド」あるいはＥＳＳとしてプリンタと組み合わされた、あるいは、組み合わせ可能なコンピュータのいずれかとすることができる。画像のラスター化バージョンが発生すると、分析器は画像を印刷用のプリンタエンジンに渡す。処理の結果として文書が、出力される。示された特定の環境におけるプリンタは、カラープリンタ１４あるいは白黒プリンタ１６のいずれであってもよい。この環境においては、白黒再現可能な印刷オプションをオンあるいはオフするためのオン／オフスイッチが、望ましくは、アプリケーションソフトウェアへのユーザインターフェースコマンドにより提供される。
【００２２】
図５において、ストローク（Stroke)モジュールが、必要な時に、インタプリタ１２によってコールされる。ステップ１００において、ストロークが白黒であるか、あるいは、色が付いているかに関しての判別が行われる。ストロークが白黒である場合には、ステップ１０２において、通常のストロークプロセスが使用されてストロークを生成する。ストロークが色付きである場合には、ステップ１１０において、それがダッシュになっているかどうかが調べられる。ストロークがダッシュになっている場合には、ステップ１１２において、図６に一層よく示されるように、ダッシュになったストローク素子は、モジュールパットダッシュ(Patdash)を使用して輪郭が付けられる。
【００２３】
図６では、モジュールパットダッシュが示されている。最初に、ストロークはステップ２０２において輪郭が付けられる。ステップ２０４で、ダッシュになったストロークは画像形成されるか、ラスター化される。ステップ２０６において、細い中心線についてのストローク幅が決定される。ステップ２０８において、細い中心線ストロークの色が白に設定される。ステップ２１０において、細い中心線は画像形成されるか、ラスター化され、本体のダッシュになったストロークと組み合わされ、プロセスは、図５のモジュールストロークに戻る。
【００２４】
再び図５を参照すると、ステップ１１０において、ストロークがダッシュになっていないと判別された場合には、ステップ１１３において、ストロークの輪郭あるいはストローク境界が、モジュールストロークバウンダリィ(Strokeboundary)において生成される。ここで図７を参照すると、このプロセスは、ステップ３０２のストロークの輝度の判別で始まる。ステップ３０４において、ストロークの輝度が、０から１までのスケールで、０．７のようなプリセットされた閾値に対して調べられる。あるいは、背景値の検査が可能なシステムにおいては、背景の輝度を、ステップ３０２および３０４で得て検査してもよい。輝度が閾値レベルを越えるかどうかに依存して、ストロークの輪郭色は、黒（ステップ３０６）あるいは白（ステップ３０８）のいずれかに設定される。判別結果を考慮して、黒あるいはの白の輪郭が、ステップ３１０において生成される。次に、ストロークの色に基づいて、ベタの飽和した色が、ステップ３１２において、ストロークのために判別されるか、あるいは、計算される。ここで利用可能になった色で、ステップ３１４でストロークのためのベタの色輪郭が生成される。
【００２５】
輪郭が生成されると、図８に詳細に示されるように、ストロークの内部はモジュールＰａｔｓｔｒｏｋｅ１１４で処理される。ステップ３０２において、最初に、ストローク上に印加すべき色を表すパターンに対してサイズが小さすぎるかどうかに関して判別が行われる。ストローク幅がそのようなパターンについて適切なサイズである場合には、ステップ３０４においてストロークの色はそのようなパターンに設定され、ストロークはそのようなパターンで画像形成される。
【００２６】
ステップ３０２において、パターンを含むことができないほどストローク幅が小さい値であると判別された場合には、ストロークは、ステップ３０６において、ストロークの元の色を使用して画像形成される。次にステップ３０７においてストロークの色を使用してダッシュパターンが計算される。ステップ３０８において、ダッシュ幅は、ストローク幅の関数として設定される。ステップ３１０において、元のカラーストロークと組み合わせるための白および黒のダッシュになったものが生成される。
【００２７】
このアルゴリズムを利用して、白黒コピーで十分に再現可能である色で印刷されるようにストロークをフォーマットすることができ、その場合、ストロークは依然として白黒コピーが可能である方法でフォーマットされることは、当然理解されるだろう。
【００２８】
開示されたこの方法は、種々のコンピュータあるいはワークステーションのハードウェアプラットホーム上で使用することができる可搬型ソースコードを提供するオブジェクト指向ソフトウェア開発環境を使用するソフトウェアで容易に実施することができる。あるいは、開示されたこの画像処理システムは、標準の論理回路を使用するハードウェアで、あるいは、特にＶＬＳＩ設計を使用する単一のチップ上で、部分的にあるいは完全に実施することができる。このシステムを実施するためにソフトウェアあるいはハードウェアのいずれを使用するかは、システムの速度および効率の要求や、特定の機能や、特定のソフトウェアあるいはハードウェアシステムや、使用される特定のマイクロプロセッサあるいはマイクロコンピュータシステムに依存する。しかしながら、この画像処理システムは、コンピュータ技術の一般的な知識と合わせて、ここで提供された機能の説明から、過度の実験なしに当業者により容易に開発することができる。
【００２９】
〔著作権に関する注記〕
この特許文書の開示の一部は、著作権により保護されるべき資料を含んでいる。著作権者は、米国特許商標局特許のファイルあるいは記録に記載されている範囲でいかなる人がこの特許文書あるいは特許開示を複写することも拒むものではないが、それ以外はどのような場合でも著作権を保有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が好都合に用いられるシステムを示す。
【図２】  ２Ａおよび２Ｂは、色付きの線すなわちストロークの上を覆うダッシュになった中心線の外観を示す。
【図３】  色を示すためのダッシュ長と間隔の使用を示す。
【図４】  暗いあるいは明るい背景に対してストロークあるいは線に輪郭を付けることの効果を示す。
【図５】  本発明の、プロセッサに基づく実施のためのフローチャートを示す。
【図６】  本発明の、プロセッサに基づく実施のためのフローチャートを示す。
【図７】  本発明の、プロセッサに基づく実施のためのフローチャートを示す。
【図８】  本発明の、プロセッサに基づく実施のためのフローチャートを示す。
【符号の説明】
１０  文書作成装置
１１  画像処理ユニット
１２  ＰＤＬインタプリタ
１３  白黒保存指定機能
１４  カラープリンタ
１６  白黒プリンタ
【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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