| 【発明の名称】 |
網点画像形成方法および装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】杉崎 誠
【住所又は居所】神奈川県足柄上郡開成町宮台７９８番地 富士写真フイルム株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】多値画像形成装置を用いて所望の階調からなる網点画像を高精度に形成することができるとともに、網点画像の高い生産性を確保することのできる網点画像形成方法および装置を提供する。
【解決手段】連続階調画像データを網点閾値データと比較して得られた２値画像データに基づき、同一位置に広い面積の低濃度画素６を形成するとともに、狭い面積の高濃度画素４を形成することにより、画素間の隙間をなくし、且つ、所望の階調からなる網点画像を得る。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】高濃度画素および低濃度画素を形成可能であるとともに、前記高濃度画素および前記低濃度画素の面積を制御可能な多値画像形成装置を用いて網点画像を形成する方法であって、連続階調画像データと網点閾値データとを比較して生成された２値画像データに基づき、狭い面積に制御した前記高濃度画素と、広い面積に制御した前記低濃度画素とを同一の画素形成位置に形成することを特徴とする網点画像形成方法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、同一の画素形成位置に形成される前記高濃度画素および前記低濃度画素は、同一の色相からなることを特徴とする網点画像形成方法。
【請求項３】請求項１記載の方法において、狭い面積に制御した前記高濃度画素は、前記多値画像形成装置の出力解像度に対応するピッチよりも小さく、広い面積に制御した前記低濃度画素は、前記ピッチよりも大きく形成することを特徴とする網点画像形成方法。
【請求項４】高濃度画素および低濃度画素を形成可能であるとともに、前記高濃度画素および前記低濃度画素の面積を制御可能な多値画像形成装置を用いて網点画像を形成する装置であって、連続階調画像データと網点閾値データとを比較して生成された２値画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備え、前記画像形成部は、前記２値画像データに基づき、狭い面積に制御した前記高濃度画素と、広い面積に制御した前記低濃度画素とを同一の画素形成位置に形成することを特徴とする網点画像形成装置。
【請求項５】請求項４記載の装置において、前記画像形成部は、面積制御可能な前記高濃度画素を形成する高濃度画素形成部と、面積制御可能な前記低濃度画素を形成する低濃度画素形成部と、を備えることを特徴とする網点画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度画素および低濃度画素を形成可能であるとともに、前記高濃度画素および前記低濃度画素の面積を制御可能な多値画像形成装置を用いて網点画像を形成する網点画像形成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、銀塩写真やリバーサルフイルム等に記録された連続階調画像をスキャナによって読み取り、それを所定の閾値データと比較することで２値画像データに変換した後、この２値画像データに基づいて記録ヘッドを駆動制御することにより、擬似的な階調画像を形成するようにした画像形成装置が広汎に使用されている。
【０００３】ところで、このような２値画像データを用いて高階調の画像を形成するためには、閾値範囲の広い大量の閾値データが必要であるとともに、出力解像度の高い画像形成装置が必要である。
【０００４】そこで、近年、これらの問題を解消可能な画像形成装置として、高濃度画素を形成する記録ヘッドと、低濃度画素を形成する記録ヘッドとを備え、且つ、各記録ヘッドにより形成する画素の面積を制御可能に構成することで、多値画像を記録するようにしたインクジェットプリンタに代表される多値画像形成装置が開発されている。
【０００５】この場合、例えば、図６に示すように、狭い面積の低濃度画素２によって表現される濃度をｄ１、狭い面積の高濃度画素４によって表現される濃度をｄ２、広い面積の低濃度画素６によって表現される濃度をｄ３、広い面積の高濃度画素８によって表現される濃度をｄ４とすると、これらの画素を適宜選択することにより、画素の形成されない場合を含めて５階調の画像を表現することができる。従って、２値画像データに基づいて画像を形成する場合に比較すると、データ数の少ない閾値データを用いて高階調の画像を得ることができる。
【０００６】ところで、印刷によって形成される画像は、通常、連続階調画像データを網点閾値データを用いて２値画像データに変換した後、この２値画像データに基づいて網点画像を形成することで階調を表現するのが一般的である。この場合、上記の多値画像形成装置のような廉価なプリンタを用いて、印刷網点画像を事前に確認することができれば、複雑な印刷条件を設定する上で極めて有益である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の多値画像形成装置を用いて網点画像を形成しようとすると、以下に示すような問題が生じる。
【０００８】図７は、５×５個の２値画像データ１０を用いて網％が５０％となる理想的な網点１２を形成した場合を示す。同様の網点１２を多値画像形成装置を用いて形成しようとすると、例えば、図８に示すように、図６の広い面積からなる高濃度画素８のみとした場合、形成された網点１４の網％が５０％よりも高くなってしまう。従って、ベタ濃度の網点画像を形成する上では問題ないが、高濃度域で網点画像が潰れてしまい、所望の階調を表現できなくなってしまう。
【０００９】一方、図９に示すように、図６の狭い面積からなる高濃度画素４のみとした場合、形成された網点１６の網％が５０％よりも小さくなってしまうだけでなく、隣接する高濃度画素４の間に隙間が生じ、多値画像形成装置の特性変動や振動の影響により濃度が不安定となる問題が出現する。また、高濃度画素４の間の隙間を埋めることができないため、ベタ濃度の網点画像を形成できなくなってしまう。なお、多値画像形成装置の出力解像度を高くし、高濃度画素４の間の隙間が小さくなるようにすることも考えられるが、その場合、網点画像の形成に要する時間が長くなり、生産性が低下する問題が発生する。
【００１０】さらに、広い面積の低濃度画素６を用いて網点画像を形成した場合には、高濃度を表す網点画像を形成することができないという問題がある。
【００１１】本発明は、前記の不具合を解消するためになされたもので、多値画像形成装置を用いて所望の階調からなる網点画像を高精度に形成することができるとともに、網点画像の高い生産性を確保することのできる網点画像形成方法および装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、高濃度画素および低濃度画素を形成可能であるとともに、前記高濃度画素および前記低濃度画素の面積を制御可能な多値画像形成装置において、多値画像データに替えて、連続階調画像データから得られた２値画像データに基づき、狭い面積に制御した高濃度画素と、広い面積に制御した低濃度画素とを同一の画素形成位置に形成することにより、網点画像を作成する。
【００１３】この場合、網点画像を構成する画素間の隙間は、広い面積に制御した低濃度画素によって埋められる。また、高濃度域の階調およびベタ濃度は、狭い面積に制御した高濃度画素によって確保される。
【００１４】ここで、網点画像の作成に際して、連続階調画像データと網点閾値データとを比較して２値画像データを生成し、得られた２値画像データに基づいて網点画像を作成することができる。また、他の装置で生成した２値画像データを取得し、取得した２値画像データに基づいて網点画像を作成することもできる。さらに、予め生成し保存しておいた２値画像データを読み出して網点画像を作成するようにしてもよい。
【００１５】なお、同一の画素形成位置に形成される高濃度画素および低濃度画素は、同一の色相のものとする。従って、カラー網点画像を形成する場合においても、所望の階調からなる網点画像が高精度に形成される。
【００１６】また、狭い面積に制御した高濃度画素を、多値画像形成装置の出力解像度に対応するピッチよりも小さく、広い面積に制御した低濃度画素を、前記ピッチよりも大きく形成することにより、網点画像を構成する画素間に隙間が形成されることがないとともに、高濃度域においても十分な階調を表現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の網点画像形成方法および装置が適用される画像処理装置２０および多値画像形成装置２２の構成を示す。
【００１８】画像処理装置２０は、パーソナルコンピュータ等によって構成することができる。画像処理装置２０は、スキャナ２４から供給される連続階調画像データに対して所望の画像処理を施す画像処理部２６と、多値用ディザマトリックス記憶部２８から供給される多値用ディザマトリックスを用いて３値以上の多値画像データを生成し、あるいは、網点閾値データ記憶部３０から供給される網点閾値データを用いて２値画像データを生成する画像データ生成部３２とを備える。
【００１９】また、画像処理装置２０は、画像処理部２６における各種画像処理条件を設定するとともに、画像データ生成部３２における多値画像データの生成処理と２値画像データの生成処理とを切り換えるための切換条件を設定する条件設定部３４を備える。
【００２０】多値画像形成装置２２は、インクジェットプリンタ等によって構成することができる。多値画像形成装置２２は、画像処理装置２０の画像データ生成部３２から供給された多値画像データまたは２値画像データに基づき、シアン（Ｃ）ヘッドドライバ３６、ライトシアン（ＬＣ）ヘッドドライバ３８、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０、ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２、イエロー（Ｙ）ヘッドドライバ４４およびブラック（Ｋ）ヘッドドライバ４６を制御するヘッド制御部４８と、前記各ヘッドドライバ３６、３８、４０、４２、４４および４６からの駆動信号に従って画像記録シート５０に画像を記録する記録ヘッド５２（画像形成部）とを備える。
【００２１】ここで、シアン（Ｃ）ヘッドドライバ３６は、記録ヘッド５２を駆動することで高濃度のシアンの色相からなる画素を画像記録シート５０に形成する。ライトシアン（ＬＣ）ヘッドドライバ３８は、記録ヘッド５２を駆動することで低濃度のシアンの色相からなる画素を画像記録シート５０に形成する。マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０は、記録ヘッド５２を駆動することで高濃度のマゼンタの色相からなる画素を画像記録シート５０に形成する。ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２は、記録ヘッド５２を駆動することで低濃度のマゼンタの色相からなる画素を画像記録シート５０に形成する。イエロー（Ｙ）ヘッドドライバ４４は、記録ヘッド５２を駆動することでイエローの色相からなる画素を画像記録シート５０に形成する。ブラック（Ｋ）ヘッドドライバ４６は、記録ヘッド５２を駆動することでブラックの画素を画像記録シート５０に形成する。
【００２２】記録ヘッド５２は、各ヘッドドライバ３６、３８、４０、４２、４４または４６から供給される駆動信号が高電圧の場合、広い面積の低濃度画素６または高濃度画素８を形成することができ、供給される駆動信号が低電圧の場合、狭い面積の低濃度画素２または高濃度画素４を形成することができる（図６参照）。
【００２３】なお、多値画像形成装置２２がインクジェットプリンタである場合、記録ヘッド５２は、ヘッドドライバ３６、３８、４０、４２、４４または４６に対応したインクを画像記録シート５０に射出する複数のヘッドを有しており、シアン（Ｃ）ヘッドドライバ３６、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０、イエロー（Ｙ）ヘッドドライバ４４およびブラック（Ｋ）ヘッドドライバ４６は、高濃度画素形成部を構成し、ライトシアン（ＬＣ）ヘッドドライバ３８およびライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２は低濃度画素形成部を構成する。
【００２４】また、多値画像形成装置２２は、マガジン５４に収納された複数の画像記録シート５０を枚葉し、副走査方向（矢印Ｙ方向）に搬送するシート副走査搬送部５６と、記録ヘッド５２を副走査方向と直交する主走査方向に移動させるヘッド主走査移動部５８とを備える。
【００２５】画像処理装置２０および多値画像形成装置２２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。
【００２６】先ず、連続階調画像データに基づき、画像記録シート５０に多値画像を形成する場合の処理について説明する。この場合、画像処理装置２０の条件設定部３４は、画像処理部２６に対して所望の画像処理条件を設定するとともに、画像データ生成部３２に対して多値用ディザマトリックスを用いて多値画像データを生成するための切換条件を設定する。
【００２７】そこで、スキャナ２４によって連続階調画像を読み取ることで得られた連続階調画像データは、画像処理部２６において所望の画像処理が施された後、画像データ生成部３２に供給される。
【００２８】画像データ生成部３２では、連続階調画像データと、多値用ディザマトリックス記憶部２８から読み出した多値用ディザマトリックスとを比較することにより、多値画像データが生成される。
【００２９】この場合、連続階調画像データをａｉとし、連続階調画像データの取り得る最大値をａｍａｘとすると、図２に示すように、閾値データｔ１ｉが０＜ｔ１ｉ≦ａｍａｘ／５の範囲で設定される第１ディザマトリックスと、閾値データｔ２ｉがａｍａｘ／５＜ｔ２ｉ≦ａｍａｘ・２／５の範囲で設定される第２ディザマトリックスと、閾値データｔ３ｉがａｍａｘ・２／５＜ｔ３ｉ≦ａｍａｘ・３／５の範囲で設定される第３ディザマトリックスと、閾値データｔ４ｉがａｍａｘ・３／５＜ｔ４ｉ≦ａｍａｘ・４／５の範囲設定される第４ディザマトリックスとからなる４組の多値用ディザマトリックスと、連続階調画像データａｉとを順次比較することにより、多値画像データｍｉが生成される。なお、ｉは、画素番号とする。
【００３０】例えば、図６に示す濃度ｄ１〜ｄ４（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４）に対応する多値画像データｍｉを１〜４とした場合、ａｉ＜ｔ１ｉであればｍｉ＝０、ｔ１ｉ≦ａｉ＜ｔ２ｉであればｍｉ＝１、ｔ２ｉ≦ａｉ＜ｔ３ｉであればｍｉ＝２、ｔ３ｉ≦ａｉ＜ｔ４ｉであればｍｉ＝３、ｔ４ｉ≦ａｉであればｍｉ＝４として多値画像データｍｉが生成される。これらの処理は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色相に対して行われる。
【００３１】上記のようにして生成された多値画像データｍｉは、多値画像形成装置２２に転送される。ヘッド制御部４８は、転送された多値画像データｍｉに基づいて各ヘッドドライバ３６、３８、４０、４２、４４および４６を制御する。記録ヘッド５２は、各ヘッドドライバ３６、３８、４０、４２、４４および４６から印加される多値画像データｍｉに従った電圧値によって駆動され、画像記録シート５０に所望の画素を形成する。
【００３２】例えば、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０およびライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２を例として説明すると、ｍｉ＝０のとき、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０およびライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２は何れも駆動されず、画像記録シート５０に画素が形成されることはない。ｍｉ＝１のとき、ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２が駆動され、濃度ｄ１の狭い面積からなる低濃度画素２が画像記録シート５０に形成される。ｍｉ＝２のとき、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０が駆動され、濃度ｄ２の狭い面積からなる高濃度画素４が画像記録シート５０に形成される。ｍｉ＝３のとき、ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２が駆動され、濃度ｄ３の広い面積からなる低濃度画素６が画像記録シート５０に形成される。ｍｉ＝４のとき、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０が駆動され、濃度ｄ４の広い面積からなる高濃度画素８が画像記録シート５０に形成される。このようにして、５階調の何れかの濃度からなる画素が形成される。
【００３３】一方、画像記録シート５０は、シート副走査搬送部５６によってマガジン５４から枚葉されて副走査方向（矢印Ｙ方向）に搬送される。また、記録ヘッド５２は、ヘッド主走査移動部５８によって主走査方向に移動される。この結果、画像記録シート５０には、多値画像が２次元的に形成される。
【００３４】次に、画像処理装置２０および多値画像形成装置２２を用いて、画像記録シート５０に網点画像を形成する場合の処理について説明する。この場合、画像処理装置２０の条件設定部３４は、画像処理部２６に対して所望の画像処理条件を設定するとともに、画像データ生成部３２に対して網点閾値データを用いて２値画像データを生成するための切換条件を設定する。
【００３５】そこで、画像データ生成部３２は、画像処理部２６から供給された連続階調画像データと、網点閾値データ記憶部３０から読み出した網点閾値データとを比較することにより、２値画像データを生成する。この場合、図３に示すように、０＜ｈｉ≦ａｍａｘとなる網点閾値データｈｉと連続階調画像データａｉとを比較し、ａｉ＜ｈｉであればｎｉ＝０、ｈｉ≦ａｉであればｎｉ＝１となる２値画像データｎｉを生成する。次いで、画像データ生成部３２は、ｎｉ＝０のとき、ｍｉ＝０とし、ｎｉ＝１のとき、ｍｉ＝２およびｍｉ＝３として多値画像データｍｉを生成し、多値画像形成装置２２に転送する。
【００３６】ヘッド制御部４８は、転送された多値画像データｍｉに基づいて各ヘッドドライバ３６、３８、４０、４２、４４および４６を制御し、記録ヘッド５２を介して画像記録シート５０に画素を形成する。
【００３７】この場合、例えば、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０およびライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２を例として説明すると、ｎｉ＝０のとき、ｍｉ＝０であるから、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０およびライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２は何れも駆動されず、画像記録シート５０に画素が形成されることはない。一方、ｎｉ＝１のとき、ｍｉ＝２およびｍｉ＝３の多値画像データｍｉが供給されるため、図４の関係説明図に示すように、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０が該当する記録ヘッド５２を低電圧で駆動するとともに、ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２が該当する記録ヘッド５２を高電圧で駆動する。
【００３８】この結果、画像記録シート５０には、図５に示すように、ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２による広い面積の低濃度画素６が形成されるととに、同一位置にマゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０による狭い面積の高濃度画素４が重畳して形成される。他のヘッドドライバ３６、３８、４４および４６についても、同様にして制御される。
【００３９】このようにして網点６０を画像記録シート５０に形成することにより、広い面積の低濃度画素６の濃度と、狭い面積の高濃度画素４の濃度とを合成した最適な濃度からなる網点画像を形成することができる。具体的には、例えば、マゼンタ（Ｍ）ヘッドドライバ４０のみにより、フォト光沢紙タイプの画像記録シート５０に直径６０μｍの広い面積の低濃度画素６を形成した場合、光学濃度１．３が得られ、ライトマゼンタ（ＬＭ）ヘッドドライバ４２のみにより、画像記録シート５０に直径４０μｍの狭い面積の高濃度画素４を形成した場合、光学濃度１．５が得られている。そして、これらの低濃度画素６および高濃度画素４を同一位置に重畳させて形成した場合、光学濃度２．２が得られた。従って、狭い面積の高濃度画素４のみを形成した場合よりも高い濃度が得られることが了解される。
【００４０】また、広い面積の低濃度画素６によって画素間の隙間が埋められるため、多値画像形成装置２２の動作変動や振動等の影響を受けることなく、安定した濃度からなる網点画像を得ることができる。さらに、高濃度画像を形成する際、網点画像が潰れてしまうことがなく、しかも、ベタ濃度の網点画像を形成することもできるため、高い階調を再現することのできる網点画像を得ることができる。
【００４１】さらにまた、画素間の隙間を埋めるために出力解像度を高く設定する必要がないため、生産性を何ら低下させることなく、多値画像形成装置２２を用いて網点画像を形成することができる。なお、広い面積の低濃度画素６のピッチを多値画像形成装置２２の出力解像度よりも大きく設定し、且つ、狭い面積の高濃度画素４のピッチを多値画像形成装置２２の出力解像度よりも小さく設定することにより、網点画像を構成する画素間の隙間を好適に調整し、最適な濃度からなる網点画像を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多値画像形成装置を用いて網点画像を形成する際、低濃度からベタ濃度を含む高濃度に至る広範囲に渡る階調を高精度に形成することができる。また、網点画像を構成する画素間に隙間が生じることがなく、多値画像形成装置の動作変動や振動等の影響を受けることなく、安定した濃度の網点画像を得ることができる。さらに、多値画像形成装置の出力解像度を調整することなく、高精度な網点画像を形成することができるため、生産性を低下させることのない網点画像形成方法および装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２０１
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
【住所又は居所】神奈川県南足柄市中沼２１０番地
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| 【出願日】 |
平成１４年５月１６日（２００２．５．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７６６５
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３２６７６５（Ｐ２００３−３２６７６５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月１９日（２００３．１１．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１４１００９（Ｐ２００２−１４１００９） |
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