(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給源画像ピクセルのアレイを含む供給源画像のハーフトーンを生成する方法であって、
前記ハーフトーンピクセルの前記ドットに対して、当該ハーフトーンピクセルの水平方向または垂直方向にある境界を基準とし、該境界からの距離に応じて増加するように前記階調値をそれぞれ割り当てるステップと、
前記境界を共有している別のハーフトーンピクセルにおいて該所定の境界について対称な位置にあるドットに対して、前記階調値と同じ階調値を割り当てるステップと、
前記供給源画像ピクセルの強度に対応する前記ハーフトーンピクセル内の前記階調値以下のドットによってグリフを形成するステップと、
前記境界を共有している前記ハーフトーンピクセル同士の前記グリフを単一のマークとして描写するステップと
を含んでなる、供給源画像のハーフトーンを生成する方法。
【請求項２】
出力装置によって前記単一のマークを出力媒体上にプリントするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記出力装置は、サーマルプリンタ、レーザープリンタまたはインクジェットプリンタを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ハーフトーンピクセルの対角線が前記境界に対して４５度の角度を有している請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ハーフトーンピクセルの対角線が前記境界に対して３８度の角度を有している請求項１に記載の方法。
【請求項６】
供給源画像ピクセルのアレイを含む供給源画像のハーフトーンを生成するための命令を含む記録媒体であって、該記録媒体がコンピュータに読み取られることにより、
前記ハーフトーンピクセルの前記ドットに対して、当該ハーフトーンピクセルの水平方向または垂直方向にある境界を基準とし、該境界からの距離に応じて増加するように前記階調値をそれぞれ割り当てる手順と、
前記境界を共有している別のハーフトーンピクセルにおいて該所定の境界について対称な位置にあるドットに対して、前記階調値と同じ階調値を割り当てる手順と、
前記供給源画像ピクセルの強度に対応する前記ハーフトーンピクセル内の前記階調値以下のドットによってグリフを形成する手順と、
前記境界を共有している前記ハーフトーンピクセル同士の前記グリフを単一のマークとして描写する手順と
を前記コンピュータに実行させるものである、供給源画像のハーフトーンを生成するための命令を含む記録媒体。
【請求項７】
出力装置によって前記単一のマークを出力媒体上にプリントする手順をさらに含む請求項６に記載の記録媒体。
【請求項８】
前記出力装置は、サーマルプリンタ、レーザープリンタまたはインクジェットプリンタを含む請求項７に記載の記録媒体。
【請求項９】
前記ハーフトーンピクセルの対角線が前記境界に対して４５度の角度を有している請求項６に記載の記録媒体。
【請求項１０】
前記ハーフトーンピクセルの対角線が前記境界に対して３８度の角度を有している請求項６に記載の記録媒体。
【請求項１１】
供給源画像ピクセルのアレイを含む供給源画像のハーフトーンを生成するシステムであって、
前記ハーフトーンピクセルの前記ドットに対して、当該ハーフトーンピクセルの水平方向または垂直方向にある境界を基準とし、該境界からの距離に応じて増加するように前記階調値をそれぞれ割り当てる手段と、
前記境界を共有している別のハーフトーンピクセルにおいて該所定の境界について対称な位置にあるドットに対して、前記階調値と同じ階調値を割り当てる手段と、
前記供給源画像ピクセルの強度に対応する前記ハーフトーンピクセル内の前記階調値以下のドットによってグリフを形成する手段と、
前記境界を共有している前記ハーフトーンピクセル同士の前記グリフを単一のマークとして描写する手段と
を含んでなる、供給源画像のハーフトーンを生成するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、デジタルハーフトーン化（ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）に関し、より詳細には、高度（ｈｉｇｈ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）にディテールを保持し、そしてデジタル形式でハーフトーン化した画像において視覚アーティファクト（ｖｉｓｕａｌ ａｒｔｉｆａｃｔ）を減少させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術）
別個のセットのトーンを生成し得るのみの出力装置を使用して、例えば、モノクロ写真またはカラー写真のような連続階調画像を再現することが、しばしば所望される。例えば、レーザープリンタおよびいくつかの型の熱転写プリンタのような２レベル（ｂｉｌｅｖｅｌ）の出力装置（これらは、ページ上に黒色インクまたは黒色トナーを印刷し得るのみである）を使用して、連続階調画像を再現することは、益々望まれている。
【０００３】
別個のトーンの出力装置は、典型的には、連続階調画像のハーフトーンを作成することによって連続階調画像をシミュレートする。ハーフトーンは、種々のトーンをシミュレートするために、網点のパターンを使用する。このような網点パターンは、適切な距離から人の目で見た場合、連続階調の見かけに近づく傾向がある。
【０００４】
従来のハーフトーン化技術には、代表的にハーフトーンの空間的解像度（ｓｐａｔｉａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）（所定の領域内のピクセルの数）と輝度解像度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）（シミュレートされ得るトーンの数）との間の妥協が存在する。空間的解像度がより高いと輝度解像度がより低くなり、そして逆も同様である。さらに、ハーフトーンは、モアレパターンのようにハーフトーンの認識品質を下げる視覚アーティファクトを示し得る。
【０００５】
従って、従来のハーフトーン化技術よりも輝度解像度への影響が少ない、高度にディテールを維持するデジタルハーフトーン化を行なうために、技術を改良することが必要である。デジタルハーフトーンにおける視覚アーティファクトの見た目を減少するための技術もまた、必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概要）
本発明の１つの局面において、供給源画像のハーフトーンを作成する方法が提供される。このハーフトーンは、ハーフトーンピクセルを含む。ハーフトーンピクセルは、ハーフトーン網点を有するのに適切である。この方法は、供給源画像中の領域の輝度（例えば、ピクセル）に対応するグリフを選択する。このグリフは、１つ以上のハーフトーン網点を有する。この方法は、通常の境界を共有するハーフトーンピクセル対内に含まれる少なくとも１つのハーフトーン網点対について、ハーフトーンピクセル対内のハーフトーン網点が、通常の境界の反対側に伸びるようにハーフトーンピクセル内のハーフトーン網点を位置付ける。
【０００７】
この方法によって生成されたハーフトーンは、通常のピクセル境界を共有する隣接ハーフトーン網点対を含む。このような隣接する網点対は、本明細書中で「網点対（ｄｏｔ ｐａｉｒ）」と呼ぶ。本発明の１つの実施形態において、各網点対は単一連続マーク（ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ ｍａｒｋ）のような出力装置によって与えられ得る。例えば、サーマルプリンタを使用して与えられる場合、網点対は、網点対を形成するために１つ以上の繋げられた点（ｓｐｏｔ）を印刷することによって単一連続マークのような出力媒体で与えられ得る。この技術によって、わずかで、より大きい網点が印刷され、それによって平均の網点の面積に対する全周の比率が増加し、より高い質の網点が得られる。
【０００８】
本発明のさらなる実施形態において、網点対における各網点のサイズが、独立して、供給源画像中の固有の領域（例えば、ピクセル）の輝度によって決定される。この技術は、ハーフトーン網点のサイズを決定するための多重供給源画像領域輝度の組み合わせ（例えば、平均または合計）を使用する技術よりも高度にディテールの保持を高め得る。
【０００９】
上に記載したように、上記の方法によって作成されたハーフトーン網点は、ハーフトーンピクセル境界に隣接する。このような方法は、ピクセルの中心に集中する網点を使用する方法によって作成されるハーフトーンよりもより高い品質のハーフトーンを作成するのに有利に使用され得る。各隣接網点対が、単一連続マークとして与えられることによって、粒子としてそれ自身を表すプロセス変化に対してより頑強でかつわずかな感受性であるより大きい網点が、作成される。このことは、ハーフトーンによってより多数のトーンがシミュレートされ得、それによってより高い品質のハーフトーンを生じる。
【００１０】
上記の方法は、ハーフトーン網点が様々な角度に従って配置されるハーフトーンを生成するのに使用され得、その角度は特定の視覚アーティファクトの存在を減少させる。例えば、本発明の１つの実施形態において、網点は、４５度のパターンに従って配置され、そして本発明のさらなる実施形態によって、点は、３８度のパターンに従って配置される。
【００１１】
本発明の１つの実施形態において、ハーフトーン中の各ハーフトーン網点は、供給源画像中の領域の輝度（例えば、単一ピクセル）に対応する。本発明の別の実施形態において、グリフのファミリーは、ハーフトーン中の網点を作成するのに使用される。グリフの各々は、輝度の範囲に対応する。供給源画像中の各領域について、領域の輝度に対応するグリフが選択され、そしてグリフ中の網点は、供給源画像の網点に対応する座標におけるハーフトーン中に作成される。
【００１２】
本発明のなおさらなる実施形態において、各供給源画像領域の輝度は、その輝度に対応するグリフを選択するのに使用される。グリフ内の網点は、供給源画像領域の座標に基づいて選択され、そしてこの網点は、供給源画像領域の座標におけるハーフトーン中に作成される。
【００１３】
本発明のさらなる局面および実施形態は、以下により詳細に記載される。
【００１４】
（図面の詳細な説明）
本発明の様々な実施形態を記述する前に、特定の用語を定義する。
【００１５】
（供給源画像）
本明細書中で使用される場合、用語「供給源画像」は、ハーフトーンを作成するための任意の連続階調画像または不連続階調画像のことを言う。例えば、図８Ａを参照すると、一般的なハーフトーン化システムが示される。図８Ａに示されるように、供給源画像８００は、ハーフトーン化プロセス８０２への入力として提供され、供給源画像８００に対応するハーフトーン８０４を作成する。供給源画像８００、ハーフトーン化プロセス８０２、およびハーフトーン８０４の種々の実施形態が以下により詳細に記載される。供給源画像８００は、例えば、コンピュータメモリ中またはコンピュータで読み取り可能な媒体上に保存されるマルチトーンデジタル画像であり得る。
【００１６】
（ハーフトーン）
本明細書中で使用される場合、用語「ハーフトーン画像」（または単に「ハーフトーン」）は、供給源画像よりも少ないトーンを使用して連続階調供給源画像または不連続階調供給源画像の見た目をシミュレートする不連続階調画像のことをいう。１つの実施形態において、ハーフトーンは、ハーフトーンセルの２次元のアレイから成り、その各々は、ハーフトーンピクセルの２次元のアレイからなる。以下により詳細に記載するように、ハーフトーンピクセルは、１つ以上のハーフトーン網点を有し得、そしてハーフトーン網点は、１つ以上の点からなる。
【００１７】
（ハーフトーンセル）
本明細書中で使用される場合、用語「ハーフトーンセル」は、２次元のハーフトーンピクセルのアレイのようなハーフトーンピクセルのコレクションを言う。ハーフトーンセルは、例えば、グリフまたは任意の他のハーフトーン網点のコレクションを含むハーフトーンピクセルを含み得る。ハーフトーンセルは、ハーフトーンに使用されるグリフのファミリー中に任意のグリフを含み得るハーフトーンの最小単位である。
【００１８】
（グリフ（Ｇｌｙｐｈ））
本明細書中で使用される場合、用語「グリフ」は、１つ以上の網点からなるパターンをいう。特定のハーフトーンは、代表的に、本明細書中でグリフの「ファミリー」といわれるハーフトーンの集合を使用し、種々のトーンをシミュレートする。デジタルハーフトーンにおけるグリフは、代表的に網点を含む２次元アレイのハーフトーンピクセルであり、そして本明細書中で使用される場合、用語グリフは、単独の網点をいい得る。
【００１９】
（ピクセル）
「ピクセルエレメント」についての略語、ピクセルは、デジタル画像の最小の空間的単位である。デジタル画像は、代表的に矩形アレイ中に配置される、ピクセルの集合から構成される。各ピクセルは、代表的にｘ（列）座標およびｙ（行）座標の点として表わされる位置、ならびに色または灰色の陰影（ｓｈａｄｅ ｏｆ ｇｒａｙ）のような任意のトーンを表し得る強度を有する。種々の出力媒体上で描写される場合、ピクセルは代表的に互いに隣接するが、これらは、描写される場合、種々の程度まで重複し得るか、または離れて位置し得る。種々の周知の技術が、ピクセルの配置およびトーンを表すために開発されている。
【００２０】
本明細書中に記載される場合、供給源画像８００は、ピクセルのアレイとして表されそして蓄積されるデジタル画像であり得、識別および説明の簡便性のために本明細書中で「供給源画像ピクセル」といわれる。同様に、ハーフトーン８０４は、ピクセルのアレイからなるデジタル画像であり得、本明細書中でハーフトーンピクセルといわれる。
【００２１】
（網点）
網点はまた、本明細書中で単に１つ以上のスポットからなる「ドット（点）（ｄｏｔ）」といわれる。例えば、サーマルプリンタは、代表的に垂直に隣接したスポットの集合としてドットを描写するが、他のデバイスは、２次元アレイのスポットとして網点を描写し得る。生じた網点は、任意の形（例えば、矩形、丸みを帯びた矩形、または円）であり得る。２倍レベルのハーフトーンにおける網点は、代表的に中実形状の均一トーンとして描写される。単独のハーフトーンは、種々の形およびサイズの網点を含み得る。デジタルハーフトーン中の各ハーフトーンピクセルは、１つ以上の網点を含み得る。
【００２２】
（スポット）
本明細書中で使用される場合、「物理学的スポット」は、出力デバイスが、出力媒体上の特定のポイントでか、または特定の範囲内で描写された、小さい形（例えば、矩形またはディスク）である。物理学的スポットは、出力デバイスを作製し得る出力の最小単位である。例えば、物理学的スポットは、プリンタによってプリントされるインクのスポットか、またはモニタによって提示されるピクセルであり得る。物理学的スポットは、任意の形（例えば、矩形、丸みを帯びた矩形、または円）であり得る。異なる出力デバイスは、異なる形およびサイズの物理学的スポットを描写し得、そして単独の出力デバイスは、種々のサイズの物理学的スポットをプリント可能であり得る。例えば、サーマル−トランスファープリンタは、代表的にその加熱エレメントをパルス（ｐｕｌｓｅ）して物理学的スポットを作製する。加熱エレメントの各パルスは、少量のワックスまたはインクを、小さい物理学的スポットを作製する出力媒体に転送する。単独の加熱エレメントは、連続的に何回もパルスにし、一緒になってより大きな物理学的ドットを形成する多くの物理学的スポットを作製し得る。
【００２３】
本明細書中で使用される場合、「論理的スポット」は、物理学的スポットのデジタル表示である。論理的スポットは、例えば、ビットマップ中で単独のビットとして表され得る。論理的スポットは、例えば、ＲＡＭのようなコンピュータ読み取り可能なメモリまたはディスク上のファイル中に蓄積され得る。本明細書中で使用される場合、用語「スポット」は、物理学的スポットおよび論理学的スポットの両方をいう。
【００２４】
（ポイント）
「ポイント」は、出力デバイス（例えば、プリンタ、プロッタ、またはモニタ）によって位置付けされ得る位置を特定化する数学的構築物である。画像に関連して、ポイントは、２次元の座標によって規定される。出力デバイスの空間的解像度は、出力デバイスが所定の範囲内に幾つのポイントを位置付けし得るかを示す。例えば、１インチ当たり３００ポイントの解像度を有するプリンタ（通常、１インチ当たり３００ドット、または３００ｄｐｉとして表される）は、１インチ内に３００分散ポイントを位置付けし得る（スポットを描き得る）。この解像度の測定は、出力デバイスの出力の認知された質に関連し、認知された質はまた、出力デバイスが各ポイントでプリントするスポットのサイズの関数である。
【００２５】
（位置付け能力（ａｄｄｒｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ））
本明細書中で使用される場合、用語「位置付け能力」は、出力デバイスをプリントし得る、１インチ当たりの個々のスポット（識別可能である必要はない）の最大数をいう。特定の出力デバイスの位置付け能力は、水平方向および垂直方向で異なり得る。ｘ（水平）方向における位置付け能力は、位置（ｘ，ｙ）および（ｘ＋１，ｙ）でのスポットの中心間の距離の逆数に等しく；同様に、ｙ（垂直）方向における位置付け能力は、位置（ｘ，ｙ）および（ｘ，ｙ＋１）でのスポットの中心間の距離の逆数に等しい。特定の出力デバイスで達成可能である画像の質は、デバイスの位置付け能力およびデバイスのスポットサイズの両方に依存する。
【００２６】
（解像度）
本明細書中で使用される場合、用語「解像度」は、デバイスが作製し得る１インチ当たりの識別可能な線の数をいう。解像度は、隣接する黒線と白線が識別され得る最も近い間隔として規定される。例えば、４０本の白線でインターリーブされた４０本の黒線が１インチにわたって識別され得る場合、解像度は１インチ当たり８０本である。
【００２７】
（描写（ｒｅｎｄｅｒ））
本明細書中で使用される場合、用語「描写すること（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）」は、出力デバイスを用いて出力媒体上の出力を成すプロセスをいう。例えば、「描写すること」としては、プリントされたページ上にインクまたはトナーをプリントすること、コンピュータモニタ上にピクセルを表示すること、およびＲＡＭまたは他の蓄積機中にビットマップを蓄積することが挙げられる。
【００２８】
（領域）
本明細書中で使用される場合、画像の「領域」は、画像内の任意の範囲をいう。例えば、デジタル供給源画像中の領域は、単独のピクセルまたはピクセルの集合を含有する区域（例えば、２次元アレイのピクセル）を含み得る。
【００２９】
連続したトーン画像は、連続した色の範囲内に任意の色（トーン）を含み得る。グレースケール画像は、黒から白の範囲のグレートーンの連続した範囲内で任意の灰色の陰影を含み得る、特別な種類の連続したトーン画像である。従来のカラー写真および白黒写真は、連続したトーン画像の例である。
【００３０】
対照的に、分散されたトーン画像は、分散されたセットのトーンから選択される限られた数のトーンのみを含み得る。コンピュータ出力デバイス（例えば、モニタ、プリンタおよびプロッタ）は、分散されたトーン画像のみを描写し得る。故に、このようなデバイスは、分散されたトーン出力デバイスまたはデジタル出力デバイスといわれる。例えば、インクジェットプリンタ上でプリントされた８ビットのグレースケールの画像は、多くて２５６（２8）の異なる灰色の陰影を含み得る。同様に、コンピュータモニタ上に表示される１６ビットのカラー画像は、多くて６５，５３５（２16）の異なる色を含み得る。
【００３１】
画像を捕捉、蓄積、変調、および描写するためのコンピュータの使用の増加は、分散したトーン出力デバイスを用いた連続したトーン画像の忠実な再現のための必要性を増加している。このようなデバイスは、連続したトーン画像中に存在し得るトーンの全範囲を直接生成し得ないが、種々の技術が、連続したトーン画像をシミュレートするために分散したトーン画像を用いることについて開発されている。このような分散したトーン画像は、適切な距離から観測した場合、連続したトーン画像の外観に近い。
【００３２】
例えば、いくつかの分散したトーン出力デバイス（例えば、ラインプリンタ、ペンプロッタ、静電プロッタ、いくつかのサーマルプリンタおよびいくつかのレーザープリンタ）は、無地の紙のような出力媒体上に黒インクまたはトナーを置くことによって出力を成し得る。このようなデバイスは、２倍レベルデバイスといわれる。なぜならば、これらは、２つのトーンを含む画像を生成し得るのみであるからであり：第１のトーン（例えば、黒）は、インクまたはトナーを置くことによって生成され、そして第２のトーン（例えば白またはグレー（灰色））は、出力媒体によって生成される。２倍レベルのデバイスがさらなるトーンの外観をシミュレートし得るように種々の技術が開発されており、そしてこれによって適切な距離から観察した場合、連続したトーン画像と同様に見える分散したトーン画像を生成する。
【００３３】
分散したトーン出力デバイス（例えば、２倍レベルデバイス）上の連続したトーン画像を描写するための種々の技術は、ヒトの目が行う空間的統合を利用する。本発明者らは、画像の特定の領域によって反射される光の量を、領域の強度とした。認知される強度は、明度といわれる。例えば、連続したトーンのグレースケール画像において、より高い強度を有する領域は、白に近く見え、そしてより低い強度を有する領域は、黒に近く見える。明度の反対は暗度である。ヒトの眼が十分に大きい視界距離から小さい領域の画像を見る場合、眼は、小さい領域内で微細（高い空間的密度）平均し、そして領域の全ての強度のみを記録する。このプロセスは、空間的統合といわれる。
【００３４】
空間的統合は、例えば、白黒の連続したトーンの写真が、ハーフトーニング（ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ）といわれる技術を用いて新聞、雑誌および本にプリントされる場合に活用される。ページ上にプリントされた写真の画像は、ハーフトーン画像または単にハーフトーンといわれる。この写真は、２次元アレイの小さい矩形領域から構成されると考えられる。このハーフトーンをプリントするために、インクの黒スポットが、元の写真における各矩形領域に対応するハーフトーン中の調節された間隔の位置で代表的にプリントされる。ハーフトーン中の各インクスポットの範囲は、元の写真における対応する矩形の領域中の暗度の量に比例する。適切な距離で観察される場合、個々のインクスポットは、適切な灰色の陰影の外観を作製し、これによって元の写真の外観をシミュレートする。
【００３５】
ハーフトーンのプリントは、プリント板に続く写真プロセス中の適切な段階で露光する間、供給源画像（例えば、写真）を微細なクロスハッチスクリーンでカバーすることによって達成され得る。この結果は、ハーフトーンを、そのサイズが再現される画像密度に伴い変化する非常に小さい調節された間隔のスポットに分割することである。フルカラープリントは、３つまたは４つのプリント板（それぞれ、原色が使用される）を用いることによって、達成される。所望されないモアレパターンが、これらの異なるスクリーンによって生成されるスポット間の相互作用によって生成され得るため、スクリーンは、通常互いに種々の角度（スクリーン角度といわれる）で配置される。白黒２倍レベルハーフトーニングにおいて、ハーフトーンパターンの可視性を減少するために単独のスクリーンは、４５°の角度でオリエントされる。
【００３６】
デジタル出力デバイス（例えば、２倍レベルプリンタおよびプロッタ）はまた、デジタルハーフトーニングといわれる（空間的ディザーリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）ともいわれる）プロセスを用いて連続したトーン画像の近似値を描写するために使用される。従来のハーフトーニングにおいて使用される可変領域ドットの連続体を用いて連続したトーンを近似させるよりもむしろ、従来のデジタルハーフトーニングは代表的にグリフといわれる矩形のアレイのドット（これらのそれぞれは矩形または円のような形態であり得る）を使用する。遠くから見た場合、繰り返されたグリフパターンの各々は、異なる色または灰色の陰影として表される。故に、グリフは、連続したトーン画像をシミュレートするために結合され得る。
【００３７】
例えば、図１Ａ〜図１Ｅを参照にして、５つのグリフ１０２ａ〜ｅのファミリーが示される。グリフ１０２ａ〜ｅの各々は、独自のパターンのドットを含む２×２アレイのハーフトーンピクセルである。これらのグリフ１０２ａ〜ｅは、適切な距離から見た場合、５つの異なる強度レベル（灰色の陰影）の外観を作製するために使用され得る。例えば、０ドットを含む図１Ａに示されるグリフ１０２ａは、供給源画像中の単独の白ピクセルをシミュレートするために使用され得る。同様に、図１Ｅに示されるグリフ１０２ｅは、供給源画像中の単独の黒ピクセルをシミュレートするために使用され得る。グリフ１０２ｂ〜ｄが、図に示される。図１Ｂ〜図１Ｄは、グレーの中間影を有する供給源画像中のピクセルをシミュレートするために使用され得る。グリフ１０２ａ〜ｅが図に示される。図１Ａ〜図１Ｅは、各供給源画像ピクセルに対応するハーフトーン、ピクセルのグレースケールレベルに対応するグリフ中の位置で、描写によって供給源画像をシミュレートするハーフトーンを作製するために使用され得る。適切な距離から見た場合、得られたハーフトーンは、供給源画像と類似するようである。図１Ａ〜図１Ｅ中に示されるグリッド線は、単に例示の目的のために示されており、そして、この線は、グリフの一部を構成せず、そして、出力装置によって表示されないということは、理解されるべきである。
【００３８】
一般に、２値画像（ｂｉｌｅｖｅｌ）ピクセルのｎ Ｘ ｎ群は、ｎ2＋１強度レベルをシミュレートするために使用され得る。さらに、代表的に、ハーフトーンの空間的分解能と強度分解能との間に反比例の関係が存在する。例えば、図２Ａ〜図２Ｊに言及すると、３×３のグリフである２０２ａ〜２０２ｊの使用は、各軸上の３つの因子によって空間的分解能を減少するが、全部で１０（３2＋１）の強度レベルを提供する。
【００３９】
様々な次元の様々なグリフが、当業者に周知であるようにデジタルハーフトーンにおける使用のために設計されている。例えば、Ｕｌｉｃｈｎｅｙ，Ｒｏｂｅｒｔ（１９８７）Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈａｌｆｔｏｎｉｎｇ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ：Ｔｈｅ ＭＩＴ Ｐｒｅｓｓを参照のこと。図１Ａ〜図１Ｅ中に示されるグリフ１０２ａ〜ｅのファミリーおよび図２Ａ〜図２Ｊ中に示されるグリフ２０２ａ〜ｊのファミリーは、シミュレートされる強度が減少する場合（すなわち、シミュレートされる黒度が増加する場合）、グリフの中央から外向きに「伸びる」ということに注意されたい。グリフ伸長のこの従来の様式は、クラスタードット（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ−ｄｏｔ）で順序付けられたディザリングが整理されたといわれる。
【００４０】
グリフのファミリー（例えば、図１Ａ〜図１Ｅ中に示されるグリフ１０２ａ〜ｅのファミリーおよび図２Ａ〜図２Ｊ中に示されるグリフ２０２ａ〜ｊのファミリー）は、ディザーマトリクスによって表され得る。ディザーマトリクスは、使用されるファミリー中のグリフの次元に等しい次元を有するマトリクスであり、そして、このエレメント値は、特定のグリフピクセルがドットを含むか否かを決定するための閾値として使用される。例えば、図１Ａ〜図１Ｅ中に示される２×２のグリフ１０２ａ〜ｅは、方程式１：
【００４１】
【数１】
0004405535.tif 000002
中に示されるディザーマトリクスＤ(2)によって表され得る。
【００４２】
前に記載したように、ピクセルの黒度とは、その強度の反対をいう。例えば、各ピクセルが強度Ｉ（０〜４の範囲にわたる）を有し得る、５のグレーレベルを有する画像において、ピクセルの黒度もまた、０〜４の範囲にわたり得、そして、４−Ｉと等しい。供給源画像中のピクセルに対応するグリフを生成する場合、この供給源画像ピクセルの黒度は、ディザーマトリクスＤ(2)中の各エレメントの値と比較される。供給源画像のピクセルの黒度が、エレメント値よりも高い場合、ドットは、このエレメントに対応するグリフピクセル中で生成される。そうでなければ、いかなるドットも生成されない。例えば、１の強度を有するピクセルを考えよ。これは、３（４−１）の黒度と等しい。３の黒度は、０（ディザーマトリクス中の上段左の値）より高いかまたは等しいので、ドットは、グリフの上段左のピクセル中に表示される。ディザーマトリクスの残存するエレメントに対する黒度の類似の比較をすることで、図１Ｄ中に示されるグリフ１０２ｄを生じる。ドットがグリフの中央から外向きに「伸びる」順番は、ディザーマトリクス中の連続的に増加する値の位置を参照にすることで、容易に理解され得る。
【００４３】
デジタルハーフトーン化は、２値画像化装置以外の装置によって実施され得る。例えば、ピクセルあたり２つのビットを有し、従って、４つの異なる強度レベルのピクセルを出力し得る出力装置を考えよ。２×２のグリフを使用する場合、グリフあたり計４つのピクセルが存在し、そして、各ピクセルは、黒以外の３つの強度を示し得る。これは、１３（４×３＋１）の強度が、グリフを使用してシミュレートされることを可能にする。このような出力装置を使用してハーフトーン化を実施するための種々の技術が、以下に記載される：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ（第２版）、Ｊａｍｅｓ Ｄ．Ｆｏｌｅｙら、Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ（１９９７）、ｐｐ．５６８−５７４。
【００４４】
上記の例において、供給源画像は、出力媒体よりも少ないピクセルを有し、その結果、複数のハーフトーンピクセルが、供給源画像からの単一のピクセルをシミュレートするために使用され得る。様々な技術がまた、以下に記載されるように、供給源画像と同数のピクセルを有する出力媒体上で連続トーン供給源画像をシミュレートするために開発されている。
【００４５】
種々の種類の従来のプリンタが、物質的出力媒体（例えば、紙）上で分散トーン画像を印刷するために存在する。このようなプリンタとしては、ドットマトリクスプリンタ、プロッタ（例えば、ペンプロッタ、フラットベッド式プロッタ、ドラムプロッタ、デスクトッププロッタおよび静電気的プロッタ）、レーザープリンタ、インクジェットプリンタ、熱転写プリンタ、および熱昇華色素転写プリンタが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４６】
例えば、熱転写プリンタは、互いに非常に近接に間隔を空けられた（例えば、８４．７ミクロン）線状配列の加熱エレメントを備え、これは、代表的には、ドナーシートからのワックス中の有色顔料を、普通紙に転写する。このワックスコートされたドナーおよび普通紙は、加熱エレメントのストリップの上で、ともに描かれ、これは、顔料を転写させるように選択的に加熱される。カラープリントのために、ドナーロール上のワックスは、代替のシアン、マゼンダ、黄色、および黒のストリップに着色され得、長さのそれぞれは、紙の大きさに等しい。
【００４７】
色素昇華プリンタは、加熱プロセスおよび色素転写プロセスが、種々の強度のシアン、マゼンダ、および黄色のそれぞれが、転写されることを可能にし、１インチあたり３００ドット（ｄｐｉ）の代表的な解像度を有する高質の全色画像を作製することを除いて、熱転写プリンタに類似する。このプロセスは、ワックス転写よりも遅いが、得られた出力の質はより高い。熱転写プリンタ、色素昇華プリンタおよび出力媒体上でインクまたはワックスを沈着させるために熱エネルギーを使用する他のプリンタは、本明細書中でサーマルプリンタといわれる。
【００４８】
供給源画像を正確にシミュレートために空間的分解能および強度分解能の両方を保存すること、および、視覚的に好ましくないいずれの人工産物をも導入することなく保存することが、重要である。しかし、上記のように、従来のデジタルハーフトーン化技術を用いて、代表的に、空間的分解能と強度分解能との間に交換が存在する。より高い空間的分解能を有するハーフトーンが、供給源画像からのより細かい詳細をより正確に表示し得るが、より高い強度の強度分解能を有するハーフトーンが、供給源画像中の全範囲のトーンをより正確に再生し得る。
【００４９】
本発明の１つの局面において、供給源画像のハーフトーンを生成する方法が提供される。このハーフトーンは、ハーフトーンピクセルを含む。このハーフトーンピクセルは、網点を含むのに適切である。この方法は、供給源画像中の領域（例えば、ピクセル）の強度に対応するグリフを生成する。このグリフは、１つ以上の網点を含む。この方法は、ハーフトーンピクセル内に網点を位置付け、その結果、少なくとも１つの網点対が、ハーフトーンの予め決定された軸（例えば、水平軸または垂直軸）に沿って隣接する２つのハーフトーンピクセル内に含まれ、１対のハーフトーンピクセル中の網点は、２つのハーフトーンピクセルによって共有される境界から反対の方向に伸びる。これらの隣接ハーフトーン対（ドット対といわれる）は、出力装置（例えば、サーマルプリンタ）によって、単一の連続マークとして与えられ得る。この方法を使用して、様々な角度（例えば、４５°または３８°）でドットを含むハーフトーンを生成し、パターンの視覚度を減少させる。１つの実施形態において、各網点は、１つの供給源画像ピクセルに対応する。本発明の種々の実施形態のさらなる特性および利点は、以下により詳細に記載される。
【００５０】
図３Ａを参照して、従来の２値画像サーマルプリンタにおいて、プリントヘッド３００は、直線配列の加熱エレメント３０２ａ〜ｄを備える。４つの加熱エレメント３０２ａ〜ｄのみが図３Ａ中に示されるが、代表的な熱プリントヘッドは、例えば、１インチ当たり３００エレメントで近接に間隔を空けられる多数の小さな加熱エレメントを備えることが、理解されるべきである。図３Ａにおいてブロック図形態で示されるプリントヘッド３００は、単一の色（例えば、黒）のスポットをプリントし得るプリントヘッドであるが、サーマルプリンタは、複数の色のスポットをプリントし得る多色ドナーリボンを有し得る。さらに、プリントヘッド３００中の加熱エレメント３０２ａ〜ｄは、任意の形状および大きさをし得、そして、任意の適切な距離で、そして任意の配置で、互いに離れて間隔を空けられ得るということが、理解されるべきである。
【００５１】
図３Ａ中に示すように、プリントヘッド３００は、出力媒体３０４（例えば、普通紙）上に位置付けられる。例示の目的で、出力媒体３０４の一部のみが、図３Ａ中に示される。出力媒体３０４は、矢印３０６によって示される方向で、プリントヘッド３００の下を移動する。サーマルプリンタ内のプリンタ制御装置は、加熱エレメント３０２ａ〜ｄのそれぞれを個々に制御し得る。個々の加熱エレメントを作動させることで、黒色顔料（インクまたはワックス）は、目下この加熱エレメント下にある出力媒体３０４上の領域に転写され、本明細書中でスポットといわれるものを作製する。黒色ピクセルおよび白色ピクセルからなる２値画像デジタル画像は、例えば、黒色ピクセルに対応する出力媒体３０４上のアドレス（座標）でスポットを印刷すること、および白色ピクセルに対応するアドレスに空白を残すことによって再生され得る。
【００５２】
サーマルプリンタによってプリントされ得る最小のスポットは、加熱エレメント３０２ａ〜ｄのそれぞれの表面の領域にほぼ等しい。例えば、図３Ｂを参照すると、出力媒体３０４は、４つの最小サイズのスポット３０８ａ〜ｄが、斜めのパターンで、加熱エレメント３０２ａ〜ｄのそれぞれにより出力媒体３０４上にプリントされた後を示す。
【００５３】
特定の加熱エレメントを長期間作動させることによって、より大きなスポットを作製することが可能である。作動された加熱エレメントは、加熱エレメントが作動する限り、出力媒体３０４に黒色顔料を転写しつづけ、これによって、より大きいスポットを作製する。例えば、図３Ｃを参照すると、４つの異なるサイズのスポット３１０ａ〜ｄが、加熱エレメント３０２ａ〜ｄのそれぞれによって、出力媒体３０４上にプリントされる例が示される。
【００５４】
上記したとおり、サーマルプリンタを使用して、デジタル画像をプリントし得る。例えば、図４Ａを参照すると、８ビットデジタル供給源画像４００を示すブロックの図が、示される。デジタル供給源画像は、８ビット供給源画像ピクセル４０２ａ〜ｄの２×２アレイからなり、それぞれが、０〜２５５の範囲である強度を有する。例えば、供給源画像ピクセル４０２ａ（白色である）は、２５５の強度を有し、供給源画像ピクセル４０２ｂ（ライトグレーである）は、１７２の強度を油脂、供給源画像ピクセル４０２ｃ（ダークグレーである）は、８６の強度を有し、そして、供給源画像ピクセル４０２ｄ（黒色である）は０の強度を有する。グレーの供給源画像ピクセル４０２ｄおよび４０２ｃは、それぞれ例示のためにクロスハッチパターンを使用して、図４Ａ中に例示されるが、この様なピクセルは、代表的には、クロスハッチパターンまたは他のディザー化パターンではなく、灰色の陰影を使用して、マルチトーンの出力装置（例えば、カラーモニタ）によって表示されることが理解されるべきである。本明細書中で使用される場合、空白パターンは、白色ピクセル（強度２５５）を示し、単一のクロスハッチパターンは、ライトグレーピクセル（強度１７２）を示し、二重のクロスハッチパターンは、ダークグレーピクセル（強度８６）を示し、そして、黒色パターンは、黒色ピクセル（強度０）を示す。
【００５５】
２値画像熱転写プリンタを使用した、デジタル画像（例えば、図４Ａ中に示されるデジタル画像４００）のハーフトーンをプリントするための１つの技術は、以下のとおりである。図４Ｂを参照すると、出力媒体３０４のアドレス可能な領域は、４つのハーフトーンピクセル４１２ａ〜ｄからなる２×２ハーフトーンセル４１０に従って構築される。ハーフトーンピクセルの境界輪郭は、出力媒体３０４上にプリントされないが、単に例示の目的のために示されることが、理解されるべきである。ハーフトーンピクセル４１２ａ〜ｄのそれぞれは、供給源画像ピクセル４０２ａ〜ｄの１つに対応する（図４Ａ）。例えば、ハーフトーンピクセル４１２ａは、供給源画像ピクセル４０２ａに対応し、ハーフトーンピクセル４１２ｂは、供給源画像ピクセル４０２ｂに対応し、ハーフトーンピクセル４１２ｃは、供給源画像ピクセル４０２ｃに対応し、そして、ハーフトーンピクセル４１２ｄは、供給源画像ピクセル４０２ｄに対応する。
【００５６】
図４Ｂに示されるように、このハーフトーンピクセル４１２ａ〜４１２ｄの各々は、ドットを有し、このドットは、このハーフトーンピクセル内の中心に位置付けられ、かつ対応する供給源画像（ｓｏｕｒｃｅ ｉｍａｇｅ）ピクセルの黒さ（ｂｌａｃｋｎｅｓｓ）に比例する。上記のように、黒さＢは、強度Ｉの反対であり、従って、この場合、Ｂ＝２５５−Ｉである。従って、図４Ｂを参照して、この対応する供給イメージピクセル４０２ａの黒さが、０（２５５−２５５）であるので、ハーフトーンピクセル４１２ａは、ドットを含まない。スモールドット４１４は、ハーフトーンピクセル４１２ｂ内の中心に位置付けられ、その供給源画像ピクセル（ｓｏｕｒｃｅ ｉｍａｇｅ ｐｉｘｅｌ）４０２ｂの低い黒さに対応する。より大きいドット４１６は、ハーフトーンピクセル４１２ｃ内の中心に位置付けられ、その供給源画像ピクセル４０２ｃのより高い黒さに対応する。最後に、非常に大きいドット４１８は、ハーフトーンピクセル４１２ｄ内の中心に位置付けられ、その供給源画像ピクセル４０２ｄの最大の黒さに対応する。図４Ｂに示されるドットの配置図を用いる場合、各々のドットは、再生されるその供給源画像ピクセルの黒さが増加するのにつれて、このハーフトーンピクセルの中心から外側へ「増大」することが理解されるべきである。
【００５７】
異なるサイズのドット（例えば、図４Ｂに示されるドット４１４、４１６、および４１８）は、異なる灰色の陰影を模倣するために用いられ得る。離れて見た場合、図４Ｂに示されるようなドットは、異なる灰色の陰影として見える。より小さなドットはより明るい灰色ン陰であるように見え、一方で、より大きなドットはより暗い影であるように見える。
【００５８】
サーマルプリンタが、代表的に、それらが印刷可能であるスポットのサイズに限定され、結果としてそのようなプリンタが、各々の可能な供給源画像ピクセルの黒さについて特有なサイズのスポットの印刷を可能とし得ないことが理解されるべきである。例えば、この印刷される供給源画像が、２５６の異なる灰色の陰影を有し得るが、特定のサーマルプリンタは、ハーフトーンピクセルの範囲内の６４の異なるサイズのスポットを印刷し得るのみである。従って、同じサイズのスポットが、一定の黒さの範囲内で供給源画像のピクセルについて印刷され得る。
【００５９】
長方形パターンのドットの使用（例えば、図４Ｂに示される）は、多数の不都合を有する。例えば、ヒトの視覚系は、水平および垂直のパターンに対して非常に敏感である。結果として、図４Ｂに示される様式に構成されたパターンは、特に、ヒトの眼に対して可視であり、このことは、灰色の陰影を模倣するためにそのようなパターンの有用性を限定する。さらに、そのようなパターンにおいて有用である小さいドットは、プロセスのバリエーションに起因して、粒状であるようである。さらに、そのようなパターンで密接に印刷されたスポットは、互いに接触し得、別々のスポットのみが意図された場所への、つながった線の作成を生じる（「ドットのブリッジング（ｂｒｉｄｇｉｎｇ）」として知られている）。複数の技術が、これらの問題の影響を減少させるために用いられ得る。
【００６０】
例えば、図５Ａを参照して、４つのハーフトーンピクセル５０２ａ〜５０２ｄを有する２×２のハーフトーンセル５００を示す。このセル５０２ａ〜５０２ｄは、各々、網点５０４ａ〜５０４ｄを含む。例示目的のために、これらのドット５０４ａ〜５０４ｄの各々は、同じサイズである。図５Ａに示されるハーフトーンセル５００は、従来の長方形パターンに従い構成され、従って、上記のいくつかの視覚的アーティファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）により影響され得る。
【００６１】
図５Ｂを参照して、これらの視覚的アーティファクトは、六角形のパターンにセル５０２ａ〜５０２ｄを構成し、各々ドット５１４ａ〜５１４ｄを含むハーフトーンピクセル５１２ａ〜５１２ｄを作成することによって軽減され得る。これらの六角形のパターンは、図５Ａに示される長方形パターンより少ないパターン可視性およびブリッジングを作成する。
【００６２】
図５Ｃに示されるように、点を合わせて、４５度の角度のドットのパターンを作成することによって、さらなる改善がなされ得る。図５Ｃに示されるパターンを作成するために、供給源画像の垂直方向に隣接したピクセルの対の黒さ値が合計されて、合計の黒さ値（ｂｌａｃｋｎｅｓｓ ｖａｌｕｅ）を生じる。そのサイズが、合計のブラックネス値に比例するドットは、２つの供給源画像ピクセルに対応するハーフトーンピクセル内を中心とする。例えば、図５Ａを参照して、垂直に隣接するハーフトーンピクセル５０２ａおよび５０２ｃに対応する供給源画像ピクセルのブラックネス値が合計され、そして点５２４ａは、ハーフトーンセル５２０において対応するハーフトーンピクセル５２２ａ内を中心とする（図５Ｃ）。同様にして、垂直に隣接するハーフトーンピクセル５０２ｂおよび５０２ｄ供給源画像ピクセルのブラックネス値が合計され、そして点５２４ｄは、対応するハーフトーンセル５２０において対応するハーフトーンピクセル５２２ｄ内を中心とする（図５Ｃ）。４５度の角度でのこれらのスポットの構成は、より粗いパターンを作成する。このパターンは、パターンの可視性の最小限の増加と共に、粒子およびブリッジングの両方を減少させる。
【００６３】
図５Ｃは２つの空のピクセル５２２ｂおよび５２２ｃを含むが、点５２４ａおよび５２４ｄが、ピクセル５２２ｂおよび５２２ｃへと拡張されるのに十分に大きく増大し得ることが理解されるべきである。例えば、図５Ｄを参照して、点５２４ｅは、ピクセル５２２ｃ（およびピクセル５２２ａの上にある別のピクセル（示さず）に）拡張されるのに十分に大きく増大し得る。従って、点５２４ｅは、ピクセル５２２ｃ内にある延長点５２４ｆを含む。隣接するピクセル中に拡張する点（例えば、点５２４ｅ）を描写するために用いられる従来のアルゴリズムは、しばしば、供給源画像における高い勾配の領域に対応する、ハーフトーンピクセルの境界での見せかけの（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）点の延長の形成において不適当な結果を生じる。例えば、図５Ｅを参照して、点５２２ｃは、見せかけの網点の延長５２４ｈを含む。このことは、従来の描写アルゴリズムが、この供給源画像中で隣接する領域が類似の強度を有するという仮定に基づき、点の延長（例えば、点の延長５２４ｈ）を作成するという事実から生じる。この供給源画像中の隣接する領域が、類似の強度を有さない場合、点の延長が、不適当に作成され、そのハーフトーンにおいて所望されない視覚的アーティファクトを生じる。
【００６４】
本発明の１つの実施形態において、供給源画像のハーフトーンが、作成され、ここで、網点は、ハーフトーンピクセルの中心から外側に拡張するよりもむしろ、ハーフトーンピクセルの境界から上方向または下方向のいずれかに拡張する。点の拡張の（上方向または下方向のいずれかの）方向は、この点が印刷されるハーフトーンピクセルの構成に依存する。例えば、本発明の１つの実施形態に従い、垂直方向に隣接するハーフトーンピクセル中の点は、この隣接するハーフトーンピクセルにより共有されるピクセル境界から反対の方向に拡張する。共通のハーフトーンピクセルの境界からの反対の方向に拡張する点の対は、本明細書中にドットペア（ｄｏｔ ｐａｉｒ）として言及される。さらなる実施形態において、垂直方向または水平方向に隣接するハーフトーンピクセルのドットの対は、反対の方向に拡張する。例えば、網点が、ハーフトーンピクセルの下部境界から上方向に拡張する場合、境界のハーフトーンピクセルにおける網点は、境界のハーフトーンピクセルの上部境界から下方向に拡張する。本明細書中に使用される場合、用語「境界の（ｂｏｒｄｅｒｉｎｇ）」とは、同じ行の中にあるかまたは同じ列の中にあるかのいずれかの隣接するピクセルをいう。
【００６５】
本発明の１つの実施形態において、ドットペアは、単一の連続したマークとして描写される。例えば、ドットペアは、単一のサーマルプリントヘッドエレメントによって、単一の連続したマークとして描写される。このマークは、１つ以上の接触したスポットからなり得る。供給源画像のハーフトーンを作成するためのこのプロセスは、以下により詳細に記載される。
【００６６】
図６Ａを参照して、３×３の８ビットデジタル供給源画像６００を示す。このデジタル供給源画像６００は、９つの供給源画像ピクセル６０２ａ〜６０２ｉを含む。例示目的のために、各々の供給源画像ピクセル６０２ａ〜６０２ｉは、１２８の強度を有し、この強度は、黒と白との間のおよそ中間の灰色の陰影に対応する。
【００６７】
図６Ｂを参照して、デジタルハーフトーン６１０が、本発明の１つの実施形態に従うデジタル供給源画像６００を模倣することが示される。図６Ｂに示すように、このデジタルハーフトーン６１０は、３×３アレイのハーフトーンピクセル６１２ａ〜６１２ｉからなる。これらのハーフトーンピクセル６１２ａ〜６１２ｉの各々は、対応する座標を有するデジタル供給源画像６００中の供給源画像領域（例えば、単一の供給源画像ピクセル）に対応する。例えば、座標（０，０）でのハーフトーンピクセル６１２ａは、デジタル画像６００における座標（０，０）での供給源画像ピクセル６０２ａに対応する。
【００６８】
これらのハーフトーンピクセル６１２ａ〜６１２ｉの各々は、点を有し、その点のサイズは、対応する供給源画像領域の黒さＢ（２５５−Ｉ）に比例する。この点は、このハーフトーンピクセルの座標に依存して、このハーフトーンピクセルの下部境界から上方向にか、またはこのハーフトーンピクセルの上部境界から下側にかのいずれかに拡張する。例えば、図６Ｂにおいて、各々の点は、その水平方向および垂直方向の４つの隣接部の各々において、その点から反対の方向に拡張する。例えば、ハーフトーンピクセル６１２ｅを考慮のこと。その水平方向の隣接部は、ハーフトーンピクセル６１２ｄおよび６１２ｆであり、その垂直方向の隣接部は、ハーフトーンピクセル６１２ｂおよび６１２ｈである。従って、ハーフトーンピクセル６１２ｅ中の点６１４ｅは、ハーフトーンピクセル６１２ｅの下部境界６１７から上方向に拡張し、一方で、ハーフトーンピクセル６１２ｄ、６１２ｆ、６１２ｂ、および６１２ｈ中の、点６１４ｄ、６１４ｆ、６１４ｂ、および６１４ｈは、各々、反対方向（すなわちこれら各々のハーフトーンピクセルの上部境界から下方向に）に拡張する。
【００６９】
このパターンの点の拡張の結果は、（隣接する）共通のハーフトーンピクセル境界から拡張する垂直方向に隣接する点の対を作成することである。例えば、垂直方向に隣接する点６１４ａおよび６１４ｄは、ハーフトーンピクセル６１２ａと６１２ｄとの間の共通のハーフトーンピクセル境界６１６から拡張する。同様に、垂直方向に隣接する点６１４ｃおよび６１４ｆは、ハーフトーンピクセル６１２ｃと６１２ｆとの間の共通するハーフトーンピクセル境界６１８から拡張する。共通のハーフトーンピクセル境界によって結合している垂直方向に隣接する点のこれらの対（すなわち、点６１４ａおよび６１４ｄ、点６１４ｅおよび６１４ｈ、ならびに点６１４ｃおよび６１４ｆ）は、本明細書中でドットペアとして言及される。本発明の１つの実施形態において、ドットペアは、例えば、単一のサーマルプリントヘッドエレメントを用いて、単一の連続したマークとして描写（例えば、プリント）される。
【００７０】
図６Ｂに示される、これらの点６１４ａ〜６１４ｉの各々が同じ強度を有する供給画像ピクセル６０２ａ〜６０２ｉに対応するので、これらの各々は、同じサイズである。しかし、本発明の種々の実施形態によって作成される点は、種々の強度を有する供給画像を模倣するような種々のサイズのものであり得る。例えば、図６Ｃを参照して、３×３の８ビットデジタル供給源画像６２０を示す。この供給源画像６２０は、９つの供給源画像ピクセル６２２ａ〜６２２ｉを含む。白の供給源画像ピクセル６２２ｂ、６２２ｄ、および６２２ｉの各々は、２５５の強度を有する。灰色の供給源画像ピクセル６２２ａ、６２２ｅ、６２２ｆおよび６２２ｇの各々は、１２８の強度を有する。黒の供給源画像ピクセル６２２ｃおよび６２２ｈの各々は、２５５の強度を有する。
【００７１】
図６Ｄを参照して、図６Ｃに示される供給源画像６２０に対応するハーフトーン６３０は、本発明の１つの実施形態に対応する。図６Ｄに示されるように、このハーフトーン６３０は、３×３のアレイのハーフトーンピクセル６３２ａ〜６３２ｉにからなる。これらのハーフトーンピクセル６３２ａ〜６３２ｉの各々は、対応する座標を有する単一の供給源画像領域（例えば、単一のピクセル）に対応する。このハーフトーン６３０における各々のドットのサイズは、その対応する供給源画像領域の黒さに比例する。例えば、ハーフトーンピクセル６３２ｂおよび６３２ｄが、供給源画像ピクセル６２２ｂおよび６２２ｄ（これらの黒さは、０である）に対応するので、これらは、点を有さない（すなわち、これらは、サイズが０の点を有する）。これらの点６３４ａ、６３４ｅ、６３４ｆ、および６３４ｇが、各々、供給源画像ピクセル６２２ａ、６２２ｅ、６２２ｆ、および６２２ｇ（これらの黒さ（１２８）は、最大限可能な黒さの約半分である）に対応するので、これらは、各々、ハーフトーンピクセル６３２ａ、６３２ｅ、６３２ｆ、および６３２ｇの半分の高さである。最後に、点６３４ｃおよび６３４ｈが、最大の黒さを有する供給源画像ピクセル６２２ｃおよび６２２ｈに対応するので、これらは、各々、ハーフトーンピクセル６３２ｃおよび６３２ｈの最大の高さを有する。
【００７２】
ハーフトーンピクセル６３２ｂ、６３２ｄ、６３２ｆ、および６３２ｈにおける点はそれらのハーフトーンピクセルの上部境界から下方向に拡張するが、一方でハーフトーンピクセル６３２ａ、６３２ｃ、６３２ｅ、６３２ｇ、および６３２ｉにおける点は、それらのハーフトーンピクセルの下部境界から上方向に拡張する。図６Ｆを参照して、網点ベクトル６５４ａ〜６５４ｉを含むセル６５２ａ〜６５２ｉの３×３のアレイ６５０の例を示す。これらの網点ベクトル６５４ａ〜６５４ｉは、以下：（１）ハーフトーンピクセルの境界（ここから網点６３４ａ〜６３４ｉが拡張する）、および（２）網点６３４ａ〜６３４ｉがそのようなハーフトーンピクセルの境界から拡張する方向、を示す。図６Ｆを参照して、共通のハーフトーンピクセルの境界を共有する網点ベクトルがその境界から反対の方向に拡張する。
【００７３】
結果として、この実施形態において、ハーフトーン６３０中の各ドットは、ハーフトーンピクセルに水平方向に隣接しかつ垂直方向に隣接するドットの伸長の方向とは反対の方向に伸長する。これは、共通のハーフトーンピクセル境界から外側に伸長する、垂直に隣接するドットのペアを生じる。例えば、ドット６３４ｃおよび６３４ｆは、ハーフトーンピクセル６３２ｃと６３２ｆとの間の共通の境界６１８から外側に向かって伸長する。同様に、ドット６３４ｅおよび６３４ｈは、ハーフトーンピクセル６３２ｅと６３２ｈとの間の共通の境界６１７から外側に向かって伸長する。さらに、ハーフトーン６３０の中のドット６３４ａ〜ｉは、以下により詳細に記載される種々の利点を持つ、４５度パターンで配置される。
【００７４】
垂直に隣接するドットペア（例えば、ドット６３４ｃおよびドット６３４ｆのペア）は、例えば、熱転写プリンタ中の単一の発熱要素を使用する、個々のマークとされ得る。例えば、ドット６３４ｃおよびドット６３４ｆは、隣接している垂直ドットペアを形成するので、これらは、例えば、発熱要素を使用して、単一の連続したマークとしてプリントされ得、これは、ハーフトーンピクセル６３２ｃおよび６３２ｆにわたるが、出力媒体３０４は、ドット６３４ｃおよび６３４ｆから作製される形状を形成するために、発熱要素の下を通過する。
【００７５】
ドットペア（例えば、ドット６３４ｃおよびドット６３４ｆからなるドットペア）は、単一のマークとしてプリントされるが、ドットペアの各構成ドットのサイズは、供給源画像ピクセルのような、供給源画像中の対応する領域の強度によって独立して決定されることが、理解されるべきである。例えば、ドット６３４ｃおよびドット６３４ｆが形成するペアにおいて、それらの各々のサイズは、供給源画像ピクセル６２２ｃおよび６２２ｆの強度によって独立に決定される。
【００７６】
ドットペアは、４５度パターンに配置される必要はない（例えば、図６Ｂおよび図６Ｄに示されるように）が、他の角度もまた使用され得ることが、理解されるべきである。例えば、図６Ｅを参照して、本発明の１つの実施形態において、ドットは、特定の目に見えるアーティファクトの視認性（ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）を減らすために、３８度パターンに配置される。３×３ハーフトーン６４０は、ドット６４４ａ〜ｉを交互に含むハーフトーンピクセルセル６４２ａ〜ｉを含有する。このハーフトーン６４０は、ハーフトーン６１０（図６Ｂ）およびハーフトーン６３０（図６Ｄ）と比較して、垂直方向に（すなわち、遅いスキャン方向に）圧縮される。結果として、ドット６４４ａ〜ｉは、３８度パターンに配置される。例えば、ドット６４４ｇ、ドット６４４ｅおよびドット６４４ｃは、ハーフトーン６４０の水平軸に対して３８度のラインを形成する。図６Ｅに示されるハーフトーン６４０のアスペクト比は、図６Ｄに示されるハーフトーン６３０のアスペクト比とは異なっているが、ハーフトーン６４０のアスペクト比と一致する供給源画像を再サンプリングするための技術は、当業者に周知である。
【００７７】
図７Ａ〜図７Ｂを参照すると、本発明の１つの実施形態に従う、出力媒体上の供給源画像に対応するデジタルハーフトーン（例えば、デジタルハーフトーン６３０および６４０）を生成するために使用され得る、プロセス７００のフローチャートが、示される。概して、このプロセス７００は、供給源画像中の領域（例えば、個々のピクセル）に対応するドットを生成する。ドットは、ハーフトーンピクセルの内側に配置され、その結果、境界で接したハーフトーンピクセルの内側に含まれるハーフトーンドットのペアは、ハーフトーンドットのハーフトーンピクセルの境界から反対の方向に向かって伸長する（図６Ｆに示されるベクトル６５４ａ〜ｉによって示されるように）。この方法によって生成される各ハーフトーンドットのサイズは、対応する供給源画像領域に比例する。
【００７８】
変数ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＳｔａｒｔは、現在列の第１のドットが伸長している方向を見失わないために使用される。ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＳｔａｒｔの値は、ＵＰ（そのドットが、ハーフトーンピクセル境界の下端から上方向に伸長することを示す）であるかまたはＤＯＷＮ（そのドットが、ハーフトーンピクセル境界の上端から下方向に伸長することを示す）であるかのいずれかであり得る。このプロセス７００は、はじめにＵＰの値を変数ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＳｔａｒｔに割り当て（工程７０２）、このことは、ハーフトーン中の第１のドットが、第１のハーフトーンピクセル境界の下端から上方向に伸長することを示す。このはじめの値は、任意に選択され、そして、値ＤＯＷＮにも変更され得る。値ＵＰおよび値ＤＯＷＮは、任意の反対方向に対応し得、そして特定の配向に特定されないことが理解されるべきである。
【００７９】
このプロセス７００は、供給源画像中の各行Ｒにわたるループに入る（工程７０４）。変数Ｄは、現在ドットが伸長している方向（ＵＰまたはＤＯＷＮのいずれか）を見失わないために、使用される。変数Ｄには、ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＳｔａｒｔの現在の値が割り当てられる（工程７０６）。このプロセス７００は、供給源画像中の各列Ｃにわたる内部ループに入る（工程７０８）。
【００８０】
このプロセス７００は、座標（Ｃ，Ｒ）にて供給源画像ピクセルを処理するために現在用意ができており、ここで、Ｃが現在の列そしてＲが現在の行である。変数ＢＮＤは、そこから現在のスポットが伸長している現在のハーフトーンピクセルの境界の識別子を記録するために使用される（ＢＯＴＴＯＭまたはＴＯＰのいずれか）。Ｄの値がＵＰの値と等しい場合（工程７１０）、ＢＯＴＴＯＭの値は、値ＢＮＤに割り当てられる（工程７１２）。さもなければ、ＴＯＰの値が、値ＢＮＤに割り当てられる（工程７１４）。
【００８１】
座標（Ｃ，Ｒ）での供給源画像ピクセルの黒さは、変数Ｂに記録される（工程７１６）。このプロセス７００は、ドットを生成し、このドットは以下：（１）座標（Ｃ，Ｒ）でのハーフトーンピクセルＨ中で、（２）Ｂに比例するサイズを有し、そして（３）ハーフトーンピクセルＨの境界ＢＮＤから方向Ｄに伸長する（工程７１８）。例えば、座標（０，０）での供給源画像ピクセルが１２８の黒さを持つ場合、次いで、このプロセス７００は、１２８に比例するサイズを有する、座標（０，０）にてハーフトーンピクセルの下端から上方に伸長するドットを生成する。
【００８２】
次のドットを生成する準備のために、このプロセス７００は、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの値を切り換える（工程７２０）。より具体的には、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの値がＵＰの場合、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎは、ＤＯＷＮの値に割り当てられる。同様に、ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの値が、ＤＯＷＮの場合、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎは、ＵＰの値が割り当てられる。このことは、水平方向に隣接するドットは、異なる方向に伸長することを確実にする。工程７１０〜７２０は、行Ｒ中に残存する列に対して繰り返される（工程７２２）。
【００８３】
次の行のドットを生成する準備のために、このプロセス７００は、ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＳｔａｒｔの値を切り換える（工程７２４）。このことは、垂直方向に隣接するドットが、ハーフトーンピクセル境界から反対の方向に伸長することを確実にする。
【００８４】
工程７０６〜７２４は、供給源画像中の残存する行について繰り返される（工程７２６）。
【００８５】
図７Ａ〜図７Ｂに示されるプロセスは、単に例示の目的のためであり、そして本発明の制限を構成するものではないことが、理解されるべきである。例えば、図７Ａ〜図７Ｂに示されるプロセス７００は、上方向および下方向の両方向において個々のドットを生成する。しかし、当業者は、出力装置（例えば、ドットを一方向のみに描くおよび／または複数のドットを同時に描くサーマルプリンタ）において同様の結果を達成するために、どのようにプロセス７００を実施すればよいかを理解している。さらに、図７Ａ〜図７Ｂに示されるプロセス７００は、隣接しているドットをドットペアにおいて別々に生成するが、ドットペアを描く単一のドットを生成する他のプロセスもまた、本発明の範囲内であることが理解されるべきである。
【００８６】
プロセス７００によって生成されるハーフトーンは、出力媒体において、プロセス７００の完了後に、またはプロセス７００の一部としてのどちらかで与えられ得る。以下の図８Ｂに関連して、より詳細に記載されるように、このプロセス７００によって生成されるハーフトーンは、論理的ハーフトーンまたは物理的ハーフトーンのいずれかであり得る。
【００８７】
図７Ａ〜図７Ｂに関する上記の例において、ハーフトーン中の各ドットは、単一の供給源画像ピクセルに対応する。この対応は、単に例示の目的でのみ使用され、本発明の制限を構築するものではない。むしろ、供給源画像８００は、ハーフトーンするプロセス８０２に先立つかまたはその間の任意の因子によってアップサンプル（ｕｐｓａｍｐｌｅ）されても、ダウンサンプル（ｄｏｗｎｓａｍｐｌｅ）されてもよい。結果として、ドットペアの中のドットが、共通のハーフトーンピクセル境界から伸長する限り、ハーフトーン８０４中のドットと供給源画像８００中のピクセルとの間に、任意の数値の対応が存在し得る。例えば、１つの実施形態において、供給源画像８００中の各ピクセルは、ハーフトーン８０４中の複数のドットに対応する。さらに別の実施形態において、ハーフトーン８０４中の各ドットは、供給源画像８００中の複数のピクセルに対応する。これらのマッピングはまた、任意の組み合わせにおいて適用され得る。
【００８８】
例えば、本発明の１つの実施形態において、グリフ（ｇｌｙｐｈ）は、個々のドットを使用してシミュレートされ得るよりも多くの数のグレースケールトーンをシミュレートするために使用され得る。図９Ａ〜図９Ｍを参照して、１３のグリフ９００ａ〜ｍのファミリーが示され、これらは、灰色の１３の影をシミュレートするために使用され得る。グリフ９００ａ〜ｍの各々は、２×２アレイのピクセルからなり、各アレイは、ハーフトーンドットを含み得る。図９Ａを参照して、例えば、グリフ９００ａは、ドットを持たない。言い換えると、グリフ９００ａは、それぞれサイズ０の４つのドットを含む。ファミリーの中の連続的な各グリフにおいて、単一のドットのサイズは、増加され、増加されたサイズのドットの座標が、ラウンドロビン様式において選択される。例えば、グリフ９００ａ（図９Ａ）からグリフ９００ｂ（図９Ｂ）への移動では、左上のドットのサイズが増加される（ドットなしから小さいドットへ）。同様に、グリフ９００ｃへの移動（図９Ｃ）は、右下のドットのサイズが増加される（ドットなしから小さいドットへ）。このパターンは、４つの異なるドットサイズ（サイズ０をドットサイズとして計数する）を使用して、残りのグリフと共に継続する。結果として、１３のグリフ９００ａ〜ｍのコレクションが得られ、これは灰色の１３の異なる影をシミュレートするために使用され得る。
【００８９】
グリフ９００ａ〜ｍは、単に例示の目的で提供され、そして本発明の制限を構成するものではないことが、理解されるべきである。さらに、グリフの任意のファミリーは、本発明の種々の実施形態とともに、使用され得る。
【００９０】
グリフ９００ａ〜ｍを使用して、供給源画像のハーフトーンを生成するために、供給源画像中の各領域は、グリフ９００ａ〜ｍの１つを選択するために使用され得る。例えば、供給源画像における、各供給源画像領域の黒さは、０〜２５５にわたると見なされる。本発明の１つの実施形態において、この黒さの範囲は、１３のサブレンジに細分割にされ、そして各グリフ９００ａ〜ｍは、サブレンジの１つに割り当てられる。供給源画像領域をシミュレートするために、供給源画像ピクセルの黒さに対応するグリフが、ハーフトーン中の対応する座標にて生成される。種々の他のスキームが、これらのグリフを使用して、トーンをシミュレートするために使用され得る。
【００９１】
出力デバイスの分解能が、各供給源画像ピクセルについて４つのドットを生成するために十分でない場合、種々の技術が、供給源画像に対応するハーフトーンを生成するために使用され得る。例えば、この供給源画像は、ダウンサンプルされ得、そしてダウンサンプルされた供給源画像中のピクセルの黒さは、上記のような、ハーフトーン用のグリフ９００ａ〜ｍの１つを選択するために使用され得る。この技術は、各供給源画像ピクセルについて、１つのグリフをプリントするために、十分に高い空間的分解能を持たない出力媒体にて、供給源画像をプリントすることを可能にするが、高周波の詳細は、供給源画像をダウンサンプリングすることによって失われる。
【００９２】
本発明の別の実施形態において、ダウンサンプリングを回避する方法が、グリフ９００ａ〜ｍを使用して、供給源画像からハーフトーンを生成するために使用される。例えば、図１０を参照して、供給源画像ピクセルの４×４のアレイからなる供給源画像１０００が示される。この供給源画像１０００は、さらに、図１０において太い線で示されるような、２×２アレイ１００２ａ〜ｄの供給源画像ピクセルに論理的に再分割される。以下の図１１に関連する説明から明らかにされるように、２×２アレイが、例示の目的で選択される。なぜならば、本発明の１つの実施形態において、２×２グリフは、供給源画像１０００をシミュレートするハーフトーンを生成するために使用されるからである。しかし、供給源画像１０００は、任意のサイズのピクセルアレイに細分割され得ることが、理解されるべきである。さらに、任意の大きさにされた供給源画像領域は、個々の供給源画像ピクセルに代えて使用され得る。
【００９３】
図１１を参照すると、本発明の１つの実施形態において、プロセス１１００は、供給源画像１０００をシミュレートするハーフトーンを生成するために使用される。このプロセス１１００は、供給源画像ピクセルのそれぞれの２×２アレイＡSにわたるループに入力する（工程１１０２）。例えば、供給源画像１０００（図１０）は、２×２アレイ１００２ａ−ｄを含む。このプロセス１１００は、カレントアレイＡsにおけるそれぞれのピクセルＰにわたる内部ループ中に入力する（工程１１０４）。
【００９４】
変数ＸSおよびＹSは、供給源画像におけるピクセルＰの座標を割り当てられる（工程１１０６）。例えば、供給源画像１０００の左上隅におけるピクセルの座標は、（０，０）であるが、供給源画像１０００の右下隅におけるピクセルの座標は、（３，３）である。変数ＸAおよびＹAは、アレイＡＳの左上隅に対するピクセルＰの座標を割り当てられる（工程１１０８）。例えば、供給源画像１０００の右下隅におけるピクセルは、アレイ１００２ｄの左上隅に対する（ＸA，ＹA）座標（１，１）を有し、そして供給源画像１０００の左下隅におけるピクセルは、アレイ１００２ｃの左上隅に対する座標（０，１）を有する。
【００９５】
ピクセルＰの黒さ（ｂｌａｃｋｎｅｓｓ）に対応するグリフＧが、選択される（工程１１１０）。グリフＧは、任意の種々の方法において選択され得る。例えば、グリフのファミリー（例えば、グリフ９００ａ−ｍのファミリー）は、予め生成され得、そしてルックアップ表に記憶され得る。ピクセルＰの黒さは、ルックアップ表において指標として使用されて、ピクセルＰ'の黒さに対応するグリフＧを選択し得る。このルックアップ表は、例えば、以下のいずれかとして、それぞれのグリフを表す：（１）出力装置８１０上の出力に適切なビットマップ、または（２）後の段階でラスター化（ビットマップへの変換）される網点のパターン。あるいは、グリフＧは、工程１１１０によって、進行中に生成され得る。例えば、グリフのファミリーにおけるパターンが、ディザーマトリクスによって規定される場合、工程１１１０は、ディザーマトリクスを使用して、ピクセルＰの黒さに基づいて適切なグリフＧを生成し得る。グリフＧを選択するためのこれらの技術および他の技術は、当業者に明らかである。
【００９６】
グリフＧ内の座標（ＸA，ＹA）でドット（またはドットパターン）Ｄが、選択される（工程１１１２）。例えば、ピクセルＰが、アレイＡSの左下側隅にある場合、座標（ＸA，ＹA）は、（０，１）である。このような場合、グリフＧの座標（０，１）のドット（すなわち、その左下側隅におけるドット）は、工程１１１２においてドットＤとして選択される。
【００９７】
このドットＤは、ハーフトーンにおいて座標（ＸS，ＹS）で生成される（例えば、記憶または表示（ｒｅｎｄｅｒ）される）（工程１１１４）。プロセス７００（図７Ａ〜図７Ｂ）に関する上記の種々の技術が使用されて、ドットＤを生成し得、その結果、ドットＤは、網点ベクトル６５４ａ〜ｉに従って、適切なハーフトーンピクセル境界から適切な方向に伸長することが理解されるべきである（図６Ｆ）。例えば、本発明の１つの実施形態において、ドットは、アレイ６５０の網点ベクトルに従って、グリフＧのピクセル中に記憶される（図６Ｆ）。すなわち、ドットは、図６Ｆに示されるように、隣接ピクセルにおけるドットが、反対方向に伸長するように、グリフＧ内に記憶され得る。このような実施形態において、ドットＤが、グリフＧからドットＤをコピーすることによって、ハーフトーンにおける座標（ＸS，ＹS）で生成される場合（工程１１１４）、このドットＤは、既にピクセルＰ内に適切に配置され、従ってアレイ６５０に従って位置付けられるように移動される必要がない（図６Ｆ）。
【００９８】
工程１１０６〜１１１４は、アレイＡS中の残りのピクセルについて繰り返される（工程１１１６）。工程１１０４〜１１１８は、供給源画像１０００における残りのピクセルアレイについて繰り返される（工程１１１８）。
【００９９】
図１１に関して上記されるプロセス１１００を使用する１つの利点は、比較的多数の強度のシミュレーションを可能にするが、依然として、個々の供給源画像ピクセルを、ハーフトーンにおけるドットのサイズに特定し得る。このことは、比較的多数の灰色の陰影を、ハーフトーンにおいてシミュレートし得、それによってより現実的なハーフトーンを生成するが、ハーフトーンにおけるドットまたはグリフを生成するための複数の供給源画像ピクセルの平均強度（または黒さ）の値を使用する技術と比較して高度数（ｈｉｇｈ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）のディテールを保持する。
【０１００】
図８Ａを参照すると、一般的には、本発明の種々の実施形態を使用して、ハーフトーン化プロセス８０２を使用して供給源画像８００からハーフトーン８０４を生成し得る。このハーフトーン化プロセス８０２は、入力として供給源画像８００を受容し、供給源画像８００を処理し、そして出力としてハーフトーン８０４を生成する。この供給源画像８００は、例えば、任意の供給源から取得された連続階調画像またはデジタル（離散階調）画像であり得る。さらに、この供給源画像８００は、ハーフトーン化プロセスへ入力として提供される前に、種々の前処理工程（例えば、色補正または色量子化）を実行し得る。ハーフトーン８０４は、任意の出力媒体（例えば、普通紙またはフィルム）上に表示され得る。さらに、このハーフトーン８０４は、任意のコンピュータで読み取り可能な媒体（例えば、ランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、またはＣＤ（例えば、ＣＤ−ＲＯＭまたはＣＤ−ＲＷ））にデジタル形式で記憶され得る。本明細書中において使用される場合、用語「生成する（ｇｅｎｅｒａｔｅ）」とは、ハーフトーンに適用される場合、ハーフトーンを出力媒体上に表示することか、ハーフトーンをコンピュータで読み取り可能な媒体に記憶することか、または両方を含む。
【０１０１】
本発明の種々の実施形態は、種々の状況において使用され得る。例えば、図８Ｂを参照すると、本発明の種々の実施形態が使用され得るシステム８１０の１つの例が、示される。画像取得（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）装置８１２（例えば、スキャナ）は、供給源画像８１４を取り込み、そしてデジタル伝達（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）機構（例えば、標準的なシリアルケーブルまたはパラレルケーブル）を用いて、供給源画像８１４をコンピュータ８１６に提供する。この画像取得装置８１２は、任意の画像取得装置（例えば、スキャナまたはデジタルカメラ）であり得る。
【０１０２】
コンピュータ８１６は、必要に応じて、コンピュータで読み取り可能なメモリ（例えば、ランダムアクセス記憶装置（ＲＡＭ）またはハードディスク）内に供給源画像８１４を記憶する。コンピュータ８１６はまた、供給源画像８１４上でさらなる処理（例えば、供給源画像８１４のサイズを縮小もしくは拡大することか、供給源画像８１４にフィルタを適用することか、または供給源画像８１４の空間解像度もしくは強度解像度を修正すること）を実行し得る。任意のこのような処理を実施した後、コンピュータ８１６は、論理ハーフトーン８１８として結果を、出力装置８２０（例えば、デジタル伝達機構を使用する熱転写プリンタ８２０）に送信する。本明細書中において使用される場合、用語「論理ハーフトーン」とは、コンピュータで読み取り可能な媒体に記憶されるハーフトーンをいう。
【０１０３】
出力装置８２０は、任意の出力装置（例えば、サーマルプリンタ、レーザープリンタ、インクジェットプリンタ、または多機能装置）であり得ることが理解されるべきである。この出力装置８２０は、本明細書中に記載される任意の種々の技術を使用して、論理ハーフトーン８１８に基づく物理的ハーフトーン８２２を、出力媒体（例えば、紙またはフィルム）に表示する。本明細書中において使用される場合、用語「物理的ハーフトーン」とは、出力媒体に表示されたハーフトーンをいう。
【０１０４】
図８Ｂに示されるシステム８１０が、例の目的のためにのみ提供され、そして本発明の限定を構成しないことは、理解されるべきである。むしろ、本明細書中に記載される技術を実行するために任意の適切なシステムが使用され得る。例えば、画像取得装置８１２、コンピュータ８１６、および出力装置８２０の特徴は、上記の機能を実行するために、より少ない数の装置中に組込まれ得るか、またはより多くの数の装置中に分離され得る。
【０１０５】
本発明の実施形態の種々の特徴は、上記され、そして以下により詳細に記載されて、多数の利点を提供することが理解されるべきである。
【０１０６】
例えば、本発明の種々の実施形態において、供給源画像８００における個々のピクセルは、ハーフトーンにおける個々のドットに寄与する（すなわち、これらのドットのサイズを制御する）。この個々の供給源画像と網点との間の一致は、多数のグレーレベルをシミュレートする間に、ハーフトーン８０４が供給源画像８００から高度数のディテールを保持することを可能にし、それによって供給源画像８００のより忠実な再現を生じ得る。
【０１０７】
本発明の種々の実施形態の別の利点は、ドットを一緒に組み合わせてドットペア（ｄｏｔ ｐａｉｒ）を形成することによって、このようなそれぞれのドットペアが、単一の連続マークを使用するハーフトーン８０４において表示され得ることである。これは、ハーフトーンにおいて出力されるドットの数を減少し得、これによって、ドットの全周 対 面積の比率を増加させる。このパラメータの減少は、より高品位のドットを生じ得る。なぜなら、種々の出力装置によって生成されるドットは、全周内よりも全周でより悪い品質を示す傾向があるからである。
【０１０８】
本発明の種々の実施形態はまた、デジタルハーフトーン化によって導入され得る特定の視覚的アーティファクトの存在を減少させる。例えば、４５度の角度（図６Ｄに示されるように）または３８度の角度（図６Ｅに示されるように）でドットを配置することは、パターンの視覚的効果を減少させる。なぜなら、これらが、行および列が視野において水平および垂直に配置される格子に配置されるドットから生じる場合、ヒトの眼は、このようなパターンをより良く認知し得るからである。本発明の種々の実施形態は、上記のように、これらが、視覚的アーティファクトを減少させるが、なお実質的に、供給源画像８００からのファイン（ｆｉｎｅ）（高い空間的度数のディテール）を保持することのさらなる利点を有する。
【０１０９】
本発明を、種々の実施形態に関して上記した。以下に挙げられるがこれらに限定されない、種々の他の実施形態もまた、特許請求の範囲の範囲内である。
【０１１０】
上記のように、用語強度は、代表的には、画像の特定の領域内から反射した光の量をいう。本明細書中において使用される場合、用語強度はまた、領域に対する階調を表すために使用され得る値をいう。例えば、強度は、グレースケール画像におけるグレーの陰影またはカラー画像における色を表す値であり得る。上記のように、強度は、スカラー値として表され得る。例えば、強度は、０〜２５５の範囲を有する８ビットスカラー値として表され得る。強度はまた、例えば、０〜１の範囲を有する浮動小数点の値をとして表され得る。
【０１１１】
種々の実施形態の説明は、ハーフトーンピクセル境界から「伸長する（ｅｘｔｅｎｄ）」網点をいう。本明細書中において使用される場合、網点は、ドットの端がハーフトーンピクセル境界に隣接する場合、ハーフトーンピクセル境界から「伸長する」。例えば、図６Ｂを再び参照すると、網点６１４ｂは、ハーフトーンピクセル６１２ｂの上部境界から下向きに伸長する。用語「伸長する」は、網点が、任意の方向または任意の特定の様式で表示されることを特定しないことが理解されるべきである。むしろ、ハーフトーンピクセル境界から伸長する網点は、任意の様式で出力媒体上に表示され得る。例えば、網点６１４ｃは、ハーフトーンピクセル６１２ｃの下部境界から上方向に伸長するが、ハーフトーンピクセル６１２ｃ内のドットは、ハーフトーンピクセル６１２ｃの下部境界に向かって下向きに表示され得るが、このように表示される必要はない。
【０１１２】
上記の部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）は、供給源画像領域の黒さに対して「比例」するサイズであるドットをいう。このような比例としては、厳密な数値的な比例性が挙げられるがこれに限定されないことが理解されるべきである。例えば、本発明の１つの実施形態において、ｎ個のドットサイズＤ1〜Ｄnが存在し、そしてｍ個の黒さのレベルＢ1〜Ｂmが存在する。ドットサイズＤAおよびＤBを有する任意の２つのドットに対して、それぞれ、黒さＢAおよびＢBが対応し、ＤB＞ＤAである場合、ＢB＞ＢAである。黒さのレベルとドットサイズとの間の種々の他のマッピングもまた、本発明の範囲内である。さらに、本明細書中において使用される場合、用語「ドットサイズ」としては、サイズ（例えば、面積および長さ）の基準（ｍｅａｓｕｒｅ）が挙げられるがこれらに限定されない。
【０１１３】
一般的には、上記の技術は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいて実行され得る。上記の技術は、プログラム可能なコンピュータおよび／またはプロセッサを備えるプリンタで実行する１つ以上のコンピュータプログラム、処理装置によって読み取り可能な記憶媒体（例えば、揮発性メモリおよび不揮発性メモリならびに／または記憶素子を含む）、少なくとも１つの入力装置、ならびに少なくとも１つの出力装置において実行され得る。プログラムコードは、入力装置を使用して入力されたデータに適用して、本明細書中に記載される機能を実行し得、そして出力情報を生成し得る。この出力情報は、１つ以上の出力装置に適用され得る。
【０１１４】
本発明の種々の実施形態との使用に適したプリンタは、代表的に、プリントエンジンおよびプリントコントローラを含む。このプリントコントローラは、ホストコンピュータからの印刷データを受け、そしてその印刷データに基づき印刷される論理的ハーフトーンのような、ページ情報を作成する。このプリントコントローラは、そのページ情報が印刷されるようにプリントエンジンに伝える。このプリントエンジンは、出力媒体上のページ情報によって特定される画像の物理的印刷を行う。
【０１１５】
本明細書中に記載される要素および成分はさらに、さらなる成分に分けられ得るか、または一緒にされて同じ機能を行うための少数の成分を形成し得る。
【０１１６】
上記請求の範囲内の各コンピュータプログラムは、任意のプログラミング言語（例えば、アセンブリ言語、機械語、高級手続きプログラミング言語、またはオブジェクト指向プログラミング言語）において実施され得る。このプログラミング言語は、コンパイルされたプログラミング言語または通訳されたプログラミング言語であり得る。
【０１１７】
各コンピュータプログラムは、マシンが読み取り可能なコンピュータプロセッサによる実行のための記憶装置で明白に具体化されたコンピュータ製品において実施され得る。本発明の方法の工程は、入力を行いそして出力を作成することにより、本発明の機能を実施するための、マシンが読み取り可能な媒体において明白に具体化されたプログラムを実行するコンピュータプロセッサによって実施され得る。
【０１１８】
本発明は、特定の実施形態に関して上記に記載されているが、前述の実施形態は、例証としてのみ提供され、そして本発明の範囲を制限も定義もしないことが、理解されるべきである。他の実施形態はまた、本発明の範囲内であり、上記の特許請求の範囲によって定義される。特許請求の範囲に含まれる他の実施形態としては、上記が挙げられるが、これらに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１Ａ】図１Ａは、デジタルハーフトーン化に使用するための２×２グリフのダイアグラムである。
【図１Ｂ】図１Ｂは、デジタルハーフトーン化に使用するための２×２グリフのダイアグラムである。
【図１Ｃ】図１Ｃは、デジタルハーフトーン化に使用するための２×２グリフのダイアグラムである。
【図１Ｄ】図１Ｄは、デジタルハーフトーン化に使用するための２×２グリフのダイアグラムである。
【図１Ｅ】図１Ｅは、デジタルハーフトーン化に使用するための２×２グリフのダイアグラムである。
【図２Ａ】図２Ａは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｃ】図２Ｃは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｄ】図２Ｄは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｅ】図２Ｅは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｆ】図２Ｆは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｇ】図２Ｇは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｈ】図２Ｈは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｉ】図２Ｉは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図２Ｊ】図２Ｊは、デジタルハーフトーン化に使用するための３×３グリフのダイアグラムである。
【図３Ａ】図３Ａは、プリントヘッドが、印刷可能である、熱転写プリントヘッドおよび出力媒体のブロックダイアグラムである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、熱転写プリントヘッドによって出力媒体上に印刷された点のブロックダイアグラムである。
【図３Ｃ】図３Ｃは、熱転写プリントヘッドによって出力媒体上に印刷された様々なサイズの点のブロックダイアグラムである。
【図４Ａ】図４Ａは、２ビットの供給源画像ピクセルの２×２アレイのブロックダイアグラムである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの供給源画像ピクセルに対応する網点を含むハーフトーンプクセルの２×２アレイのブロックダイアグラムである。
【図５Ａ】図５Ａは、均一サイズの網点を有するハーフトーンピクセルの２×２アレイのブロックダイアグラムである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、出力媒体上の六角形のパターンに印刷された４つの網点のブロックダイアグラムである。
【図５Ｃ】図５Ｃは、出力媒体上の４５度のパターンに印刷された網点のブロックダイアグラムである。
【図５Ｄ】図５Ｄは、ピクセル境界を越えて延びる網点を含む、出力媒体上の４５度のパターンに印刷された網点のブロックダイアグラムである。
【図５Ｅ】図５Ｅは、偽のクロスピクセル網点延長を含む、出力媒体上の４５度のパターンに印刷された網点のブロックダイアグラムである。
【図６Ａ】図６Ａは、グレースケール供給源画像ピクセルの３×３アレイのブロックダイアグラムである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の１つの実施形態に従う出力媒体上に与えられるハーフトーンピクセルの３×３アレイのブロックダイアグラムである。
【図６Ｃ】図６Ｃは、グレースケール供給源画像ピクセルの３×３アレイのブロックダイアグラムである。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の１つの実施形態に従う、４５度のパターンに配置されたハーフトーンピクセルの３×３アレイのブロックダイアグラムである。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明の１つの実施形態に従う、３８度のパターンに配置されたハーフトーンピクセルの３×３アレイのブロックダイアグラムである。
【図６Ｆ】図６Ｆは、本発明の１つの実施形態に従うハーフトーン化によって使用されるハーフトーン網点ベクトルの３×３アレイのブロックダイアグラムである。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の１つの実施形態に従う供給源画像のデジタルハーフトーンを作成するのに使用され得る工程のフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の１つの実施形態に従う供給源画像のデジタルハーフトーンを作成するのに使用され得る工程のフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の１つの実施形態に従うハーフトーン化システムのブロックダイアグラムである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の別の実施形態に従うハーフトーン化システムのブロックダイアグラムである。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｄ】図９Ｄは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｅ】図９Ｅは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｆ】図９Ｆは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｇ】図９Ｇは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｈ】図９Ｈは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｉ】図９Ｉは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｊ】図９Ｊは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｋ】図９Ｋは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｌ】図９Ｌは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図９Ｍ】図９Ｍは、本発明の１つの実施形態に従うデジタルハーフトーン化を実施するのに使用されるグリフのファミリー中のグリフである。
【図１０】図１０は、ピクセルの２×２サブアレイ中に論理的に細分された８ビットのデジタル画像のブロックダイアグラムである。
【図１１】図１１は、本発明の１つの実施形態に従うグリフを使用して、供給源画像からハーフトーンを生成するために使用される方法のフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図９Ｉ】
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【図９Ｊ】
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【図９Ｋ】
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【図９Ｌ】
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【図９Ｍ】
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【図１０】
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【図１１】
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