(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１画素Ｍビットの入力階調画像データを、多値誤差拡散処理を行うことでＭビットよりも小さい階調数である１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットの多値画像データに変換する画像処理装置において、
入力階調画像データの低階調領域では同じ閾値を設定し、中間階調領域から高階調領域にかけて互いに異なる閾値を設定し、入力階調画像データを１画素Ｎビットの多値画像データに変換する複数の多値化テーブルと、この各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルを選択的に切替える切替手段を設け、
入力階調画像データに対して前記切替手段を切替え動作することにより、入力階調画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類を、入力階調画像データが低階調領域のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類よりも多くしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力階調画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類がこのドットパターンを印字するプリンタの印字精度に応じて変化するように切替手段を切替え動作することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
入力階調画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類がこのドットパターンを印字するプリンタの印字精度に応じて変化するように切替手段が選択的に切替える多値化テーブルの数を変更することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
１画素Ｍビットの入力階調カラー画像データを、多値誤差拡散処理を行うことでＭビットよりも小さい階調数である１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットの多値カラー画像データに変換する画像処理装置において、
入力階調カラー画像データの低階調領域では同じ閾値を設定し、中間階調領域から高階調領域にかけて互いに異なる閾値を設定し、入力階調カラー画像データを１画素Ｎビットの多値カラー画像データに変換する複数の多値化テーブルと、この各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルを選択的に切替える切替手段を設け、
入力階調カラー画像データに対して前記切替手段を切替え動作することにより、入力階調カラー画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類を、入力階調カラー画像データが低階調領域のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類よりも多くし、かつ、入力階調カラー画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類が印字する色に応じて変化するように前記切替手段を切替え動作することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
入力階調カラー画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類が印字する色に応じて変化するように切替手段が選択的に切替える多値化テーブルの数を変更することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
切替手段は、入力画像データの画素毎に切替え動作を行ない、各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルをランダムに選択することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１記載の画像処理装置。
【請求項７】
切替手段は、入力画像データの画素毎に切替え動作を行ない、各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルを所定の順序で周期的に選択することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力階調画像データを多値誤差拡散処理を行なってより小さい階調数の多値画像データに変換する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ラインＬＥＤ（発光ダイオード）ヘッド、ラインサーマルヘッド、ラインインクジェットヘッドのようなラインヘッドを用いたプリンタなどの画像形成装置では、ヘッドの有する分解能のまま、すなわち、ラインＬＥＤヘッドの場合はライン状に配列された複数のＬＥＤ発光素子のラスタ方向の間隔のまま、ラインサーマルヘッドの場合はライン状に配列された複数の発熱抵抗体のラスタ方向の間隔のまま、ラインインクジェットヘッドの場合はライン状に配列された複数のインク吐出口のラスタ方向の間隔のまま、同じ大きさのドットを記録紙上に印刷することにより２値の画像を形成していた。
【０００３】
これらの画像形成装置においては、文字画像は単純にヘッドの規定解像度の２値画像として再現し、写真画像は組織的ディザ法あるいは誤差拡散法といった疑似階調処理により再現していた。この場合の疑似階調処理においては、高解像度の保持と高階調の再現との両立は非常に難しく、特に組織的ディザ処理では解像度と階調性は相反する特性を有していた。
【０００４】
一方、このようなラインヘッドを備えた画像形成装置では、近年、多値の画像データを用い、１画素内の印字面積を変調することによって１画素内を数段階の階調で表現できるようなものも出現してきている。図１４は、複数の記録素子をライン状に配列した記録ヘッド１と、この記録ヘッド１により記録されたドットの様子を示している。この図１４では簡単のために１画素を白を含めた３値で記録する場合を例に上げている。なお、このような記録ヘッド１を、例えば、４個あるいは３個並列に配置することで、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（ブラック）の４色の組合わせ、あるいはＣ、Ｍ、Ｙの３色の組合わせによるカラー画像を記録できることになる。
【０００５】
このような多値の画像データを記録できる画像形成装置においては、色変換処理やＵＣＲ（Under Color Removal：下色除去）処理、あるいはγ補正といった各種画像処理を施した後に、実際に画像記録動作を行うエンジン部固有の規定の階調数を再現するために、各色毎に、スクリーン角を用いた多値ディザ処理、あるいは多値誤差拡散処理といった多値の疑似階調処理を行い、１画素数ビットの多値画像データを得るようになっている。そして、１画素に、より多くの情報量を集中させて画像再現性の向上を図っている。
【０００６】
また、一般に組織的ディザ処理は、処理が軽く、高速性があり、コストも抑えることができる。一方、誤差拡散処理は、ディザ法に比べて処理は複雑になるが画質的には優れている。そして、誤差拡散処理は、近年ではＬＳＩの進歩により処理の複雑性が解決され多用されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ラインヘッド、例えば、インクジェット式ラインプリンタのラインヘッドは、インク吐出口から吐出されるインクの体積や方向が個々のインク吐出口毎にばらつくことが多い。このばらつきを一定値以下に抑えるにはかなりの精度が要求され製造コストが非常に高くなるという問題がある。このため、実用面ではインクの体積や方向が個々のインク吐出口毎にばらつくことは避けられず、このようなばらつきがあると、ドット径が大きい傾向にあるインク吐出口からのドットや隣接ドットが標準よりも近い場合はその部分の濃度が高くなり、また、ドット径が小さい傾向にあるインク吐出口からのドットや隣接ドットが標準よりも離れている場合はその部分の濃度が低くなったり、その部分に白すじが発生して濃度むらが生じ画質が劣化するという問題が生じる。
【０００８】
このような画質劣化を防止するために、従来では、例えば、市松状の間引き印字など、用紙搬送方向である副走査方向のラインに対して、同一ラインを同じインク吐出口からのインク吐出で印字せずに複数のインク吐出口からのインク吐出によって印字し、ドットサイズや隣接ドットとの間隔をばらつかせることにより特にすじ状の濃度むらの発生を低減するという手法が用いられている。
【０００９】
このような手法を採用することである程度の濃度むらを低減できるが、濃度むらを充分に低減するまでには至らない。特に、最近では、多値の画像データを使用して１画素内の印字面積を変調することによって、１画素を数段階の階調で表現できるものもあり、このようなものにおいて、隣接するドットがやっと接する程度の中間サイズのドットで一面平坦な階調画像を再現した場合、すじ状の濃度むらが特に強く視覚に目立つという問題がある。特に、人間の視覚特性からすると、水平方向及び垂直方向に対する視覚感度が非常に高いので、僅かな位置ずれでもすじ状の濃度むらとして認識する可能性が高い。
【００１０】
また、各インク吐出口の特性値を予めテスト印字により求め、その補正量を全てのインク吐出口に対してメモリに記憶し、実際の印字時に各インク吐出口毎の印字特性の補正を行なって濃度むらを低減させるという方法もあるが、しかし、この方法をラインヘッドのような多数のインク吐出口を並べたヘッドに適用すると、補正量を記憶するに必要なメモリの容量が膨大となり、また、印字特性を補正するためのドライバＬＳＩの制御能力としてもかなりの能力が要求され、実現性が困難であった。
【００１２】
本発明は、すじや濃度むらが比較的目立たない低階調領域においては画像データの同じ値に対して同一サイズのドットを出現させることで実質解像度を保持させ、また、すじや濃度むらが目立ち易い中間階調領域から高階調領域にかけての領域では画像データの同じ値に対して複数のサイズのドットを出現させることで濃度むらの発生を低減でき、しかも構成が簡単な画像処理装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、１画素Ｍビットの入力階調画像データを、多値誤差拡散処理を行うことでＭビットよりも小さい階調数である１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットの多値画像データに変換する画像処理装置において、入力階調画像データの低階調領域では同じ閾値を設定し、中間階調領域から高階調領域にかけて互いに異なる閾値を設定し、入力階調画像データを１画素Ｎビットの多値画像データに変換する複数の多値化テーブルと、この各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルを選択的に切替える切替手段を設け、入力階調画像データに対して切替手段を切替え動作することにより、入力階調画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類を、入力階調画像データが低階調領域のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類よりも多くしたことにある。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、入力階調画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類がこのドットパターンを印字するプリンタの印字精度に応じて変化するように切替手段を切替え動作することにある。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置において、入力階調画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値画像データにより出現可能なドットパターンの種類がこのドットパターンを印字するプリンタの印字精度に応じて変化するように切替手段が選択的に切替える多値化テーブルの数を変更することにある。
【００１７】
請求項４記載の発明は、１画素Ｍビットの入力階調カラー画像データを、多値誤差拡散処理を行うことでＭビットよりも小さい階調数である１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットの多値カラー画像データに変換する画像処理装置において、入力階調カラー画像データの低階調領域では同じ閾値を設定し、中間階調領域から高階調領域にかけて互いに異なる閾値を設定し、入力階調カラー画像データを１画素Ｎビットの多値カラー画像データに変換する複数の多値化テーブルと、この各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルを選択的に切替える切替手段を設け、入力階調カラー画像データに対して切替手段を切替え動作することにより、入力階調カラー画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類を、入力階調カラー画像データが低階調領域のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類よりも多くし、かつ、入力階調カラー画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類が印字する色に応じて変化するように切替手段を切替え動作することにある。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像処理装置において、入力階調カラー画像データの中間階調領域から高階調領域にかけての範囲のデータを変換した多値カラー画像データにより出現可能なドットパターンの種類が印字する色に応じて変化するように切替手段が選択的に切替える多値化テーブルの数を変更することにある。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１記載の画像処理装置において、切替手段は、入力画像データの画素毎に切替え動作を行ない、各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルをランダムに選択することにある。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１記載の画像処理装置において、切替手段は、入力画像データの画素毎に切替え動作を行ない、各多値化テーブルから変換に使用する多値化テーブルを所定の順序で周期的に選択することにある。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
なお、この実施の形態は本発明をカラーインクジェットプリンタに適用したものについて述べる。
【００２２】
図１は、全体のハードウエア構成を示すブロック図で、ホストコンピュータ１１からカラーインクジェットプリンタ１２に対して１画素Ｍビットのカラー画像データを転送するようになっている。すなわち、ホストコンピュータ１１はプリンタ１２とのインターフェース特性に合わせてドライバ１１１からプリンタ１２のプリンタコントローラ１２１にコードやラスターのデータを転送するようになっている。前記プリンタ１２は、前記プリンタコントローラ１２１によりプリンタエンジン１２２を駆動制御するようになっている。
【００２３】
前記プリンタコントローラ１２１は、ホストコンピュータ１１から送られるコード化された画像データ、例えば、ＰＤＬ等のページ記述言語をビットマップに展開及び各画像処理を行った後、内蔵しているページメモリに格納する。前記プリンタエンジン１２２は、プリンタコントローラ１２１からのビットマップの画像データを駆動信号に変換し、用紙の搬送やカラーインクジェットヘッドの駆動等を行なって印字動作を行なうようになっている。
【００２４】
なお、ホストコンピュータ１１とプリンタ１２の関係は必ずしも１対１である必要はなく、最近普及しているネットワークにネットワークプリンタとして使用してもよく、この場合は複数対１の関係になる。また、プリンタコントローラ１２１とプリンタエンジン１２２とのインターフェースは、基本的にプリンタのアーキテクチャーに依存するものであり規定化されているものではない。
【００２５】
図２は、前記プリンタコントローラ１２１内の画像処理部の構成を示すブロック図で、色変換処理部２１、ＵＣＲ（Under Color Removal）処理部２２、疑似階調処理部２３及びスムージング処理部２４からなり、入力される１画素Ｍビットのカラー画像データ、例えば、各色８ｂｉｔのモニタなどで標準的なＲＧＢ色信号を、先ず、前記色変換処理部２１でプリンタ１２での色再現色のＣＭＹ色に変換する。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂはレッド、グリーン、ブルーの各色を示し、Ｃ、Ｍ、Ｙはシアン、マゼンタ、イエローの各色を示している。
【００２６】
次に、前記ＵＣＲ処理部２２において、ＣＭＹ色から墨成分を抽出し、かつ、その後のＣＭＹ色を決定し、最終的にＣＭＹＫ色に変換する。なお、Ｋはブラックを示している。前記疑似階調処理部２３は、各色毎に多値誤差拡散処理を施し、１画素のデータをプリンタ１２の印字能力に合わせた各色Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビット、例えば、各色３ｂｉｔの、より小さい階調数の多値画像データに変換するようになっている。前記スムージング処理部２４は、各色毎にエッジ部を補間して線画のジャギを抑える処理を行うようになっている。
【００２７】
図３は、前記プリンタエンジン１２２のハードウエア構成を示すブロック図で、コントロール部３１を備え、各色３ｂｉｔの多値画像データにより前記コントロール部３１は、シアンインクジェットヘッド３２、マゼンタインクジェットヘッド３３、イエローインクジェットヘッド３４、ブラックインクジェットヘッド３５をそれぞれ駆動制御するとともに、前記各ヘッド３２〜３５を回転ドラムの回転軸方向に往復移動制御するヘッド移動用装置３６、印字用紙を回転ドラムに搬送する用紙搬送用モータ３７、回転ドラムを回転駆動するドラム用モータ３８、回転ドラムに巻付けた印字用紙を帯電固定する帯電ローラを備えた用紙固定装置３９をそれぞれ駆動制御するようになっている。
【００２８】
このプリンタエンジン１２２は回転ドラムの回転軸方向に沿って前記各ヘッド３２〜３５を並べて搭載した往復移動機構を設け、前記用紙搬送用モータ３７により搬送される印字用紙を前記回転ドラムに巻付けるとともにこの巻付けた印字用紙を用紙固定装置３９で帯電固定し、その後、ドラム用モータ３８により回転ドラムを回転させるとともに前記各インクジェットヘッド３２〜３５を印字データに基づいて駆動し、さらに、ヘッド移動用装置３６により往復移動機構を駆動し、回転ドラムが１回転したとき、各インクジェットヘッド３２〜３５がそのインク吐出口間隔の１／２だけ移動し、さらに続けて前記各インクジェットヘッド３２〜３５を印字データに基づいて駆動し、回転ドラムが２回転したとき１枚の印字用紙に対する印字が終了し、これにより、印字用紙に対して各インクジェットヘッド３２〜３５のインク吐出口間隔の２倍の解像度で印字できるようになっている。
【００２９】
前記疑似階調処理部２３は本発明の要部を構成するもので、この処理部の機能について、例えば、８ｂｉｔ、２５６階調（０：白、２５５：黒）の入力階調画像データを疑似中間調処理して各色３ｂｉｔ、８階調（０：白、７：黒）に変換する場合を例として説明する。
【００３０】
プリンタ１２の能力として、各色３ｂｉｔの画像が扱える場合、例えば疑似階調処理により各色３ｂｉｔの多値の画像データを得ることができる。これは、図４に示すように、１画素につき各色７種類の可変ドットサイズを用いて、白を含め計８階調を１画素内で再現できる。また、一般的に、各階調の各ドットのサイズは、濃度的にリニアな特性等になるように各色毎に予めサイズが調整されている。また、最大階調値、すなわち、７階調のドットサイズは図に示すようにプリンタエンジン１２２のもつ純解像度の正方ピクセルに対してこれを完全に覆うような円となる。
【００３１】
前記疑似階調処理部２３は多値誤差拡散処理を行なうもので、その基本的なアルゴリズムについて図５に基づいて述べる。
多値誤差拡散処理では、画像信号補正部４１にて２５６階調の入力画像信号Ｄinに画像補正信号Ｅcdを加算して補正画像信号Ｄincを得、この補正画像信号ＤincをＮ値化テーブル、例えば、８値化テーブル４２により８値化変換し、この８値化変換した画像信号Ｄoutを出力するようになっている。前記８値化テーブル４２は入力される０〜２５５の階調データに対して７段階の閾値を設定し、階調データがどの閾値より大きいか小さいかにより、０〜７の階調データに変換するようになっている。この８値化テーブル４２はロジックでも、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ素子でも簡単に構成できる。
【００３２】
また、補正画像信号Ｄincと８値化画像信号（但し、０〜２５５の範囲で正規化したもの）との差を誤差算出部４３で算出して誤差信号Ｅrとして出力し、この誤差信号Ｅrに重み誤差算出部４４にて重み係数記憶部４５からの重み係数を乗じて重み誤差信号Ｅrhを得る。前記重み係数記憶部４５の＊は注目画素の位置を示し、ここでは注目画素＊の回りのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの周辺４画素が処理対象画素となる。この重み係数記憶部４５のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各重み係数としては、例えば、図６の(a)に示すように、Ａ＝７／１６、Ｂ＝３／１６、Ｃ＝５／１６、Ｄ＝１／１６となる配分が一般に知られている。なお、拡張範囲をさらに広げてドット分布の一様性高めたものとして図６の(b)に示すような配分も一般に知られている。
【００３３】
前記重み誤差算出部４４からの重み誤差信号Ｅrhを、この重み誤差信号を１ライン分記憶する誤差記憶部４６の対応する記憶部に累積する。すなわち、前記誤差記憶部４６において＊は注目画素の位置を示し、この注目画素＊に対してその周辺４画素へ重み誤差ＥA、ＥB、ＥC、ＥDとして記憶されるようになっている。そして、適宜入力画像信号Ｄinに対応する、前記誤差記憶部４６に記憶されている画像補正信号Ｅcdを読出しながら画像信号補正部４１での加算及び８値化テーブル４２による８値化画像信号への変換を繰返すことで印字用紙１ページ分の８値化画像信号Ｄoutを得ることになる。
【００３４】
次に、このような多値誤差拡散処理を印字精度が完全でないラインインクジェットプリンタに適用した場合を考える。通常、誤差拡散法は、ある大きさの面積で平均的な光学濃度が等しくなるように、できるだけ均等に、かつ、空間周波数が高くなるようにドットを配置するアルゴリズムである。パッチ画像のような一様に均等な濃度の画像を処理した場合、印字画像はほぼ一様なドットパターンによって形成される。これは、２値の誤差拡散処理の場合は出力が白と黒の組合わせであるが、多値の誤差拡散処理の場合は白と黒以外の中間値が取れるからである。
【００３５】
しかし、ある階調パッチを処理した場合、そのドットは近傍濃度に対応する１〜２階調程度の値で空間周波数が高く保たれるように構成される。
このような多値誤差拡散処理は、印字精度に問題がない理想的な印字系の場合は最適な階調再現手法となるが、通常はインク吐出口のばらつきなどで印字精度に問題がある場合が多く、このような場合、多値の誤差拡散処理は濃度むらや白すじの発生をより目立てさせてしまう。
【００３６】
そして、濃度むらの目立ち度合いは、面積変調によって階調を表現するプリンタにおいては、各階調域で視覚に均等に認識されるものではなく、実験結果からおおよそ図７に実線のグラフｇ1で示すような傾向になる。すなわち、中間階調領域から高階調領域にかけて視覚的に濃度むらやすじが最も目立ちやすい。
【００３７】
そこで、全ての階調域で補正をする必要はなく、低階調領域はそのままの階調再現手法で多値誤差拡散処理を行ない、最も濃度むらやすじが目立ちやすい中間階調領域から高階調領域にかけてはドットの出現パターンを変化させて実質解像度を落とし、これにより濃度むらやすじの影響度を図７に点線のグラフｇ2で示すように下げることで全体の画質を相対的に向上させる。しかも、この手法を採用すれば、最近のインクジェットプリンタで問題となるハイライト部の階調再現性を犠牲にするという点も解決できる。
【００３８】
図８は上述した手法を実行する前記疑似階調処理部２３の具体的構成を示すブロック図である。この疑似階調処理部２３は多値誤差拡散処理を行なうもので、基本的な構成は前述した図５と同様で、異なる点は５個の８値化テーブル５１，５２，５３，５４，５５を設けるとともに画像信号補正部４１からの補正画像信号Ｄincを前記各８値化テーブル５１〜５５に対して選択的に入力するように切替え動作を行なう切替スイッチ式の切替手段５６を設けた点である。
【００３９】
前記各８値化テーブル５１〜５５の各閾値は図９に示すようになっている。すなわち、８値化テーブル５１は、それぞれ閾値がＴh1＝１８、Ｔh2＝３８、Ｔh3＝５９、Ｔh4＝８０、Ｔh5＝１１６、Ｔh6＝１６９、Ｔh7＝２２９に設定され、８値化テーブル５２は、それぞれ閾値がＴh1＝１８、Ｔh2＝４６、Ｔh3＝７５、Ｔh4＝１０４、Ｔh5＝１４０、Ｔh6＝１８５、Ｔh7＝２３３に設定され、８値化テーブル５３は、それぞれ閾値がＴh1＝１８、Ｔh2＝５４、Ｔh3＝９１、Ｔh4＝１２８、Ｔh5＝１６４、Ｔh6＝２０１、Ｔh7＝２３７に設定され、８値化テーブル５４は、それぞれ閾値がＴh1＝１８、Ｔh2＝６２、Ｔh3＝１０７、Ｔh4＝１５２、Ｔh5＝１８８、Ｔh6＝２１７、Ｔh7＝２４１に設定され、８値化テーブル５５は、それぞれ閾値がＴh1＝１８、Ｔh2＝７０、Ｔh3＝１２３、Ｔh4＝１７６、Ｔh5＝２１２、Ｔh6＝２３３、Ｔh7＝２４５に設定されている。
【００４０】
この各８値化テーブル５１〜５５においては、低階調領域の補正画像信号Ｄincが与えられた場合にこれを０と１に変換する閾値Ｔh1は全てのテーブルにおいて「１８」と等しくなっている。そして、中間階調領域から高階調領域にかけての補正画像信号Ｄincが与えられた場合にこれを１、２、３、４、５、６、７のいずれかに変換する閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7は各テーブル間において次第に大きくなると共にその差がＴh2においては「８」、Ｔh3においては「１６」、Ｔh4においては「２４」、Ｔh5においては「２４」、Ｔh6においては「１６」、Ｔh7においては「４」となっているように、Ｔh2から増加しＴh4、Ｔh5において最大となり、Ｔh7へ収束していくようになっている。
【００４１】
従って、同じ入力補正画像信号Ｄincが与えられたとき、低階調領域の画像信号であれば何れの８値化テーブル５１〜５５で変換処理しても同じ出力結果が得られるのに対し、中間階調領域から高階調領域の画像信号の場合は使用する８値化テーブルにより出力結果が変化することになる。
【００４２】
例えば入力補正画像信号Ｄincが「２０」の場合は何れの８値化テーブル５１〜５５で変換処理しても出力値は「１」となるのに対し、入力補正画像信号Ｄincが「１３０」の場合は、８値化テーブル５１では出力値が「５」、８値化テーブル５２では出力値が「４」、８値化テーブル５３では出力値が「４」、８値化テーブル５４では出力値が「３」、８値化テーブル５５では出力値が「３」となる。これは、１３０階調目の入力補正画像信号Ｄincが入力した場合に、その時８値化テーブル５１が選択されると図４に示す５階調のドットサイズで印字が行なわれることになり、その時８値化テーブ５２，５３が選択されると図４に示す４階調のドットサイズで印字が行なわれることになり、その時８値化テーブ５４，５５が選択されると図４に示す３階調のドットサイズで印字が行なわれることになる。
【００４３】
このように同じ値の入力補正画像信号Ｄincに対してその時どの８値化テーブルが選択されるかにより、異なるドットサイズの印字が行なわれ、すなわち、出現するドットパターンの種類が多くなり、これにより濃度むらやすじの発生を低減できる。
【００４４】
前記各８値化テーブル５１〜５５では閾値が濃度むらやすじが見えにくくなる程度に設定されることが理想である。しかし、誤差拡散処理では入力補正画像信号Ｄincが階調値「１３０」の階調パッチを入力したときでも補正誤差分の加減算があるので、入力補正画像信号Ｄincはそれ以外の値を取り、８値化処理した後の出力画像信号と入力補正画像信号との差は誤差算出部４３で算出される。誤差算出部４３では出力画像信号を０〜２５５で７分割に均等に正規化した値と入力補正画像信号との差が算出されるので、実際に出力されるドットに対応した正当な誤差値が未処理画素へ誤差として拡散蓄積される。
【００４５】
このように、入力補正画像信号Ｄincがすじや濃度むらの比較的目立たない低階調領域の画像信号のときには各８値化テーブル５１〜５５間の閾値Ｔh1を同じ値にして同じ出力結果が得られるので、実質解像度を保持することができる。また、入力補正画像信号Ｄincがすじや濃度むらの目立ちやすい中間階調領域から高階調領域にかけての画像信号の場合は使用する８値化テーブルを切替手段５６の切替え動作により各８値化テーブル５１〜５５からランダムに選択することで同じ値の補正画像信号に対しても出力値を変化させることでインクジェットヘッドが印字するドットサイズを変化させ、これにより印字用紙上に出現するドットパターンの種類を多くして濃度むらやすじの発生を低減できる。しかも、中間階調領域から高階調領域にかけての閾値がそれぞれ異なる５つの８値化テーブル５１〜５５を設け、これを切替手段５６にてランダムに選択するのみなので構成が簡単であり、多値誤差拡散処理の手法を使用して容易に実現できる。
【００４６】
また、切替手段５６を簡易なカウンタ等を使用して周期的に切り替えてもよい。この場合、誤差拡散自体のアルゴリズムにもよるが、誤差拡散のアルゴリズムによるドット出現のランダム性が作用し切替手段５６をランダムに切り替える方法と同様の効果を得ることができる。そして、この場合の構成はさらに簡単になる。
【００４７】
ところで、カラー画像の場合は、各インクジェットヘッド３２〜３５がそれぞれ吐出するＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のインクで画像を形成する。そして、各色により、濃度むらやすじの視覚への影響が異なることが知られている。一般的に、同じ印字精度であれば、濃度むらやすじの視覚への影響は大きい方からＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順になっている。すなわち、Ｋ（ブラック）のインクで印字した画像が最も濃度むらやすじが見えやすく、Ｙ（イエロー）のインクで印字した画像が最も濃度むらやすじが見えにくい。従って、各色に対して最も最適な多値誤差拡散処理を施すことで濃度むらやすじを低減したより高品質な画像が得られる。
【００４８】
例えば、ブラックの補正画像信号Ｄincを５つの８値化テーブルを使用して多値誤差拡散処理を行なう場合、上述した図９に示す閾値を設定した８値化テーブル５１〜５５を使用する。
【００４９】
また、イエローの補正画像信号Ｄincを５つの８値化テーブルを使用して多値誤差拡散処理を行なう場合、例えば、図１０に示す閾値を設定した８値化テーブル５１1，５２1，５３1，５４1，５５1を使用する。
【００５０】
この各８値化テーブル５１1〜５５1は、低階調領域の補正画像信号Ｄincが与えられた場合にこれを０と１に変換する閾値Ｔh1は全てのテーブルにおいて「１８」と等しくなっている。そして、中間階調領域から高階調領域にかけての補正画像信号Ｄincが与えられた場合にこれを１、２、３、４、５、６、７のいずれかに変換する閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7は各テーブル間において次第に大きくなると共にその差がＴh2においては「４」、Ｔh3においては「８」、Ｔh4においては「１２」、Ｔh5においては「１２」、Ｔh6においては「８」、Ｔh7においては「２」となっているように、Ｔh2から増加しＴh4、Ｔh5において最大となり、Ｔh7へ収束していくようになっている。そして、その差は図９の場合の半分になっている。従って、各８値化テーブル５１1〜５５1における閾値の差の最大は、８値化テーブル５１1と８値化テーブル５５1との閾値Ｔh4、Ｔh5の差で「４８」となる。これは図９に示す各８値化テーブル５１〜５５における閾値の差の最大である８値化テーブル５１と８値化テーブル５５との閾値Ｔh4、Ｔh5の差「９６」の半分になっている。また、８値化テーブル５１1の各閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値は図９の８値化テーブル５１の各閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値よりも大きく設定されている。
【００５１】
また、シアン及びマゼンタの補正画像信号Ｄincを５つの８値化テーブルを使用して多値誤差拡散処理を行なう場合、例えば、図１１に示す閾値を設定した８値化テーブル５１2，５２2，５３2，５４2，５５2を使用する。
【００５２】
この各８値化テーブル５１2〜５５2は、低階調領域の補正画像信号Ｄincが与えられた場合にこれを０と１に変換する閾値Ｔh1は全てのテーブルにおいて「１８」と等しくなっている。そして、中間階調領域から高階調領域にかけての補正画像信号Ｄincが与えられた場合にこれを１、２、３、４、５、６、７のいずれかに変換する閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7は各テーブル間において次第に大きくなると共にその差がＴh2においては「６」、Ｔh3においては「１２」、Ｔh4においては「１８」、Ｔh5においては「１８」、Ｔh6においては「１２」、Ｔh7においては「３」となっているように、Ｔh2から増加しＴh4、Ｔh5において最大となり、Ｔh7へ収束していくようになっている。そして、その差は図９と図１０の場合の略中間になっている。従って、各８値化テーブル５１2 〜５５2 における閾値の差の最大は、８値化テーブル５１2 と８値化テーブル５５2 との閾値Ｔh4、Ｔh5の差で「７２」となる。また、８値化テーブル５１2 の各閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値は図９の８値化テーブル５１の各閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値と図１０の８値化テーブル５１1 の各閾値Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値との中間の値に設定されている。
【００５３】
このように、補正画像信号Ｄinc を８値化テーブルを使用して多値誤差拡散処理により８値の出力画像に変換する場合に、濃度むらやすじが目立ち易いブラックの画像に対しては図９に示す５つの８値化テーブル５１〜５５を使用してこれを切替手段５６によりランダムに切替えることにより、実質解像度を相対的に他の色に比べて落すが、他の色に比べて濃度むらやすじの発生を充分に低減させる。
【００５４】
また、濃度むらやすじが目立ちにくいイエローの画像に対しては図１０に示す５つの８値化テーブル５１1 〜５５1 を使用してこれを切替手段５６によりランダムに切替えることにより、実質解像度を相対的に他の色に比べて高く保持する。さらに、その中間のシアンやマゼンタの画像に対しては図１１に示す５つの８値化テーブル５１2 〜５５2 を使用してこれを切替手段５６によりランダムに切替えることにより対処する。
【００５５】
このようにして、カラー画像に対しても濃度むらやすじの発生を低減でき、しかも実質解像度の低下を極力抑えて印字品質を高めることができる。
なお、この実施の形態では使用する８値化テーブルが５つの場合を例として述べたがその数はこれに限定するものではない。
【００５６】
（第２の実施の形態）
ここでは、カラー画像における濃度むらやすじの発生を低減する他の実施の形態について述べる。すなわち、第１の実施の形態では５つの８値化テーブルをブラック画像、イエロー画像、シアン及びマゼンタ画像によってそれぞれ閾値の内容を変えて配置する場合を例として述べたが、ここでは、使用する８値化テーブルの数をブラック画像、イエロー画像、シアン及びマゼンタ画像によって変更する場合について述べる。
【００５７】
濃度むらやすじが目立ち易いブラックの画像に対しては、上述した実施例と同様、図９に示す５つの８値化テーブル５１〜５５を使用してこれを切替手段５６によりランダムあるいは周期的に切替えることにより、実質解像度を相対的に他の色に比べて落すが、他の色に比べて濃度むらやすじの発生を充分に低減させる。
【００５８】
また、濃度むらやすじが目立ちにくいイエローの画像に対しては、実質解像度がより高くなるように図１２の(a)に示すような１つの８値化テーブル６０のみを使用して画像変換する。この８値化テーブル６０の各閾値Ｔh1、Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値は、Ｔh1＝１８、Ｔh2＝５４、Ｔh3＝９１、Ｔh4＝１２８、Ｔh5＝１６４、Ｔh6＝２０１、Ｔh7＝２３７に設定している。
【００５９】
さらに、濃度むらやすじの目立ち易さが中間のシアンやマゼンタの画像に対しては、図１２の(b)に示すように、３つの８値化テーブル６１，６２，６３を使用し、これを切替手段によりランダムあるいは周期的に切替えることにより多値誤差拡散処理を行なう。
【００６０】
この場合、８値化テーブル６１の各閾値Ｔh1、Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値は、Ｔh1＝１８、Ｔh2＝３６、Ｔh3＝７２、Ｔh4＝１０８、Ｔh5＝１４４、Ｔh6＝１８０、Ｔh7＝２１６に設定し、また、８値化テーブル６２の各閾値Ｔh1、Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値は、Ｔh1＝１８、Ｔh2＝５４、Ｔh3＝９１、Ｔh4＝１２８、Ｔh5＝１６４、Ｔh6＝２０１、Ｔh7＝２３７に設定し、また、８値化テーブル６３の各閾値Ｔh1、Ｔh2、Ｔh3、Ｔh4、Ｔh5、Ｔh6、Ｔh7の値は、Ｔh1＝１８、Ｔh2＝７３、Ｔh3＝１０９、Ｔh4＝１４５、Ｔh5＝１８１、Ｔh6＝２１７、Ｔh7＝２４６に設定している。
【００６１】
このように、ブラック画像かイエロー画像かシアンあるいはマゼンタ画像かによって使用する８値化テーブルの数を変化させることによっても、カラー画像に対して濃度むらやすじの発生を低減でき、しかも実質解像度の低下を極力抑えて印字品質を高めることができる。
なお、この実施の形態ではブラック画像の場合に使用する８値化テーブルの数を５個、イエロー画像の場合に使用する８値化テーブルの数を１個、シアン及びマゼンタの画像の場合に使用する８値化テーブルの数を３個としたが必ずしもこれに限定するものではない。
【００６２】
（第３の実施形態）
前述した第２の実施の形態ではカラー画像に対して印字する色に応じて使用する８値化テーブルの数を変更させる場合について述べたが、ここでは、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出する印字精度に応じて使用する８値化テーブルの数を変更させる場合について述べる。
【００６３】
一般にインクジェットヘッドにおける各インク吐出口から吐出するインクの吐出体積や吐出方向にはばらつきがある。また、製造上の精度から製造される個々のインクジェットヘッドにおいても互いに特性のばらつきを持っている。このようなばらつきは印字精度のばらつきとなって現れる。そして、印字精度のばらつきは濃度むらやすじの発生を招くことになる。
【００６４】
そこで、印字精度による濃度むらやすじの発生の度合いに応じて多値誤差拡散処理で使用する８値化テーブルを最適に設定する。これにより、濃度むらやすじが目立たない最大の解像度で画像を形成する。例えば、ある特定のプリンタにおいて、印字精度の影響が基準位置に対して標準偏差で±５μｍ発生するときには使用する８値化テーブルの数を３個とし、また、印字精度の影響が基準位置に対して標準偏差で±１０μｍ発生するときには使用する８値化テーブルを５個とする。
【００６５】
このように、印字精度の度合いに応じて使用する８値化テーブルの数を調整することでインクジェットヘッドに最適な疑似階調再現ができる。勿論、これをカラー画像の各色毎に行なうこともできる。この場合、８値化テーブルの各閾値パラメータは前述した図９及び図１０に示すように各８値化テーブル毎に印字精度の度合いに応じて設定する。これによりインクジェットヘッドに対して各毎及び各ヘッドの印字精度の特性毎に最適な多値誤差拡散処理を施し印字品質を高めもことができる。
【００６６】
（第４の実施の形態）
前述した第１の実施の形態では５個の８値化テーブルから１つを切替スイッチ式の切替手段５６によりランダムに切替える場合を例として述べたが、図１３に示すように、ここでは５種乱数発生器６６からなる切替手段を使用している。すなわち、ＲＡＭなどからなる８値化テーブル用メモリ６７を設け、このメモリ６７内に５個の８値化テーブル７１，７２，７３，７４，７５を形成している。
【００６７】
前記メモリ６７内の８値化テーブル７１，７２，７３，７４，７５の閾値は外部から逐次ダウンロードできるようになっている。従って、多値誤差拡散処理を開始する前に、図９や図１０に示すような閾値処理が施されテーブル化されたダイレクトな変換値がダウンロードされることになる。
【００６８】
前記メモリ６７に対し、アドレスの下位７ビットＡ7〜Ａ0には補正画像信号Ｄincが入力され、その上位３ビットＡ10〜Ａ8には前記各８値化テーブル７１〜７５を切替えることができるように前記乱数発生器６６からの信号を供給している。なお、ここでは５個の８値化テーブルを設けているが切替えに３ビットを使用しているので最大８個の８値化テーブルを設けることができる。
【００６９】
この１１本のアドレスＡ10〜Ａ0 を使用することでメモリ６７内の各８値化テーブル７１〜７５をランダムに切替えて８ビットの補正画像信号Ｄinc を３ビットの出力画像信号Ｄ2 〜Ｄ0 に容易に変換できる。
このように切替手段を乱数発生器６６で構成し、各８値化テーブルをＲＡＭ等のメモリ６７内に形成した場合においても前述した実施の形態と同様の効果が得られるものである。
なお、乱数発生器６６をカウンタに代えれば所定の順序で周期的に切替えができる。
【００７０】
なお、前述した各実施の形態は、８ビット２５６階調の画像データを多値誤差拡散処理により３ビット８階調の画像データに変換する場合について述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、要は、１画素Ｍビットの入力階調画像データを多値誤差拡散処理により１画素Ｎ（Ｍ＞Ｎ）ビットの、より小さい階調数の多値画像データに変換するものであればよい。
【００７１】
また、多値誤差拡散処理の手法については、多値誤差拡散処理の本質的な定義が満たされていればよく、前述した各実施の形態における多値誤差拡散処理に限定するものではない。
また、前述した各実施の形態はこの発明をカラーインクジェットプリンタに適用したものについて述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、モノクロのインクジェットプリンタ、その他サーマルプリンタ、ＬＥＤプリンタ等にも適用できるものである。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、すじや濃度むらが比較的目立たない低階調領域においては画像データの同じ値に対して同一サイズのドットを出現させることで実質解像度を保持させ、また、すじや濃度むらが目立ち易い中間階調領域から高階調領域にかけての領域では画像データの同じ値に対して複数のサイズのドットを出現させることで濃度むらの発生を低減でき、しかも構成が簡単な画像処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す全体のブロック図。
【図２】同実施の形態におけるプリンタコントローラの画像処理部の構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態におけるプリンタエンジンの構成を示すブロック図。
【図４】同実施の形態における各階調の画素ドットサイズを示す図。
【図５】同実施の形態の疑似階調処理部で使用する多値誤差拡散処理の基本的なアルゴリズムを説明するための図。
【図６】図５の多値誤差拡散処理に使用する重み係数記憶部に記憶する誤差拡散係数例及び他の誤差拡散係数例を示す図。
【図７】低階調領域から高階調領域における濃度むらやすじの視覚への影響度をグラフで示す図。
【図８】同実施の形態における疑似階調処理部の具体的構成を示すブロック図。
【図９】同実施の形態における８値化テーブルの一例を示す図。
【図１０】同実施の形態における８値化テーブルの他の例を示す図。
【図１１】同実施の形態における８値化テーブルの他の例を示す図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における８値化テーブルの例を示す図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態における切替手段と８値化テーブルの構成を示す図。
【図１４】従来におけるライン記録ヘッドの印刷例を示す図。
【符号の説明】
１２…カラーインクジェットプリンタ
１２１…プリンタコントローラ
２３…疑似階調処理部
３２〜３５…インクジェットヘッド
５１〜５５…８値化テーブル
５６…切替手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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