DE602004007073T2

DE602004007073T2 - Gerät und Verfahren zur Verminderung der Farbanzahl

Info

Publication number: DE602004007073T2
Application number: DE602004007073T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Suwa-shi Sakai; Teruyuki Suwa-shi Takata; Tomohiro Suwa-shi Kodama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: EP1503575A2; CN1578386A; ATE365421T1; EP1503575B1; US20050062989A1; KR20050014724A; US7576888B2; JP2005051356A; DE602004007073D1; CN1298154C; EP1503575A3; JP4285127B2; ES2286540T3; KR100621276B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Farbreduzierung, d. h. zum Wandeln von Bilddaten, die mehrere Farben enthalten, einschließlich Vollfarben-Bilddaten, in Bilddaten, die weniger Farben enthalten.
Jeder Bildpunkt eines 24-Bit-Vollfarbenbildes enthält Farbdaten, die als eine von 256 Stufen jeder der Primärfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) ausgedrückt werden. Zum Drucken dieser Farbdaten ist eine Farbreduzierung erforderlich, bei der eine begrenzte Anzahl Druckfarben verwendet wird. Der Begriff "Druckfarbe" wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die Grundfarben, die in einem Drucker verfügbar sind, um Farbausdrucke zu erzeugen, wie die Farbtinten in einem Tintenstrahldrucker, die Farbtoner in einem Laserstrahldrucker, die Farbfolienbänder in einem Thermotransferdrucker, die Farbthermopapiere in einem Thermodrucker usw. Die üblichen Reduktionsverfahren der Grundfarben enthalten Fehlerdiffusion, Dithering und Halbtöne. Bei Anwendung nur dieser Verfahren ist es jedoch schwierig, Ergebnisse zu erzielen, die dem ursprünglichen Vollfarbenbild möglichst nahe kommen. Es ist bekannt, dieses Problem dadurch anzugehen, dass zunächst das Vollfarbenbild durch Dithering auf ein 8-Farben-Bild reduziert wird, gefolgt von einer weiteren Reduzierung dieses 8-Farben-Bildes auf zwei oder drei Farben unter Verwendung der Leuchtdichtewerte der Daten des 8-Farben-Bildes, um Druckergebnisse zu erzielen, die dem ursprünglichen Vollfarbenbild näher kommen; siehe beispielsweise die WO 1/63909 A , die JP-A-2002-269550 , die JP-A-2002-288682 und die JP-A-2002-314833 .
Im obigen Stand der Technik werden die Druckdaten z. B. auf der Basis der Leuchtdichtewerte verarbeitet und damit Effekte der Bildverarbeitung wie die Betonung der Konturen und die Erzeugung unterscheidungskräftiger Bilder erzielt, indem bestimmte Teile der ursprünglichen Bilddaten hervorgehoben werden. Das Problem besteht darin, dass die Druckergebnisse (d. h. das ausgedruckte Bild) ohne weiteres stark vom ursprünglichen Vollfarbenbild abweichen können. Ein weiteres Problem ist, dass die zur Farbreduzierung erforderlichen Verarbeitungsprozesse kompliziert sind.
Die vorliegende Erfindung ist auf die Lösung dieser Probleme gerichtet. Eine Aufgabe dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Geräts und eines Verfahrens zur Farbreduktionsverarbeitung, deren Konfiguration einfach ist und die in der Lage sind, Druckdaten eines Zweifarbenbildes zu erzeugen, mit denen ein Bild ausgedruckt werden kann, das dem ursprünglichen Vollfarbenbild näher kommt, als dies mit den Techniken gemäß dem Stand der Technik möglich ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Geräts und eines Verfahrens, mit denen die Dichte der einzelnen Druckfarben in den Druckdaten, die auf die Zweifarben-Druckdaten reduziert worden sind, geändert werden kann.
Die obigen Aufgaben werden durch ein Gerät gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Haupt-Farbdruckdaten werden also entsprechend der Helligkeit der RGB-Farbdaten erzeugt, die die Vollfarbenbilddaten darstellen, und die sekundären Farbdruckdaten auf der Basis der Farbdaten derjenigen zwei der Farben R, G oder B in den Vollfarbenbilddaten, die nicht als die Sekundärfarbe angegeben sind. Das Vollfarbenbild kann demnach auf Zweifarben-Druckdaten reduziert werden, die das ursprüngliche Vollfarbenbild annähernd getreu wiedergeben.
Da außerdem im Farbreduktionsprozess separierte Schwellenwerte für die Hauptfarbe und die Sekundärfarbe eingestellt werden können, können die Haupt- und die Sekundärfarbe wie gewünscht hervorgehoben oder abgeschwächt werden, um ein Zweifarben-Druckbild zu erzeugen, das dem ursprünglichen Vollfarbenbild nahe kommt.
Andere Aufgaben und Vorteile sowie ein besseres Verständnis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Farbreduktionsgeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 Beispiele der Referenzschwellenwertmatrix, der ersten Schwellenwertmatrix und der zweiten Schwellenwertmatrix;
3 ein Funktionsblockdiagramm des Bilddatenprozessors, des Hauptfarbenprozessors und des Sekundärfarbenprozessors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Funktionsblockdiagramm einer Korrektureinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Flussdiagramm, das einen Teil des Farbreduktionsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Flussdiagramm, das den in 5 dargestellten Farbreduktionsprozess fortsetzt; und
7 ein Flussdiagramm, das einen Teil des Farbreduktionsprozesses gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Farbreduktionseinheit 10 als eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Farbreduktionseinheit 10 kann als Teil des Druckertreibers eines Personal Computers implementiert sein.
Gemäß 1 wird vom Anwendungsprogramm 50 über die Anwendungsprogramm-Schnittstelle (application program interface; API) 51 eine Verarbeitungsanforderung in die Farbreduktionseinheit 10 eingegeben. Der Bilddatenprozessor 11 der Farbreduktionseinheit 10 liest die von einer spezifischen Prozessanforderung angegebene Bilddatei direkt von einer Platte oder einem anderen Datenspeichermedium, das direkt oder über ein Netz mit dem System verbunden ist, und erhält auf diese Weise die Vollfarben-Bilddaten. Der Bilddatenprozessor 11 teilt dann die beschafften Vollfarben-Bilddaten in Bildpunkteinheiten, d. h. in Bildpunktdaten.
In den 24-Bit-Vollfarben-Bilddaten wird jeder Bildpunkt durch einen Farbabstufungswert mit 256 Stufen (0 bis 255) für jede der Primärfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) dargestellt. Wenn der Drucker nur eine begrenzte Anzahl Druckfarben ausdrucken kann, kann er nicht alle in einem Vollfarbenbild möglichen Farbabstufungen drucken. Um deshalb ein Druckbild zu erzeugen, das trotz der begrenzten Anzahl Druckfarben einen ähnlichen Eindruck vermittelt wie das Vollfarbenbild, müssen die Vollfarben-Bilddaten in einem Farbreduktionsprozess zu binären Werten gewandelt werden, die den Vollfarben-Bilddaten entsprechen.
Um die Vollfarben-Bilddaten zu Zweifarben-Bilddaten zu reduzieren, separiert die in 1 dargestellte Farbreduktionseinheit 10 die Originalbilddaten in eine Hauptfarbe und eine Sekundärfarbe und wendet getrennte Farbreduktionsprozesse auf diese beiden Farben an. Die Hauptfarbe ist vorzugsweise Schwarz oder eine andere Farbe mit einem vergleichsweise niedrigen Helligkeitspegel (d. h. eine relativ dunkle Farbe). Die Beschreibung dieser Ausführungsform der Erfindung basiert auf Schwarz als Hauptfarbe. Um ein Druckbild zu erzeugen, das dem Vollfarben-Quellenbild so nah wie möglich kommt, ist die Sekundärfarbe eine der Farben R, G, B. Rot (R) dient bei dieser Ausführungsform als Sekundärfarbe.
Da auf die Haupt- und die Sekundärfarbe unterschiedliche Farbreduktionsprozesse angewendet werden, werden die in Bildpunktdaten separierten Vollfarben-Bilddaten sowohl an den Hauptfarben-Prozessor 12 als auch an den Sekundärfarben-Prozessor 13 ausgegeben. Die auf die Bildpunktdaten angewendeten Farbreduktionsprozesse verwenden die entsprechende Farbe (Haupt- und Sekundärfarbe), um jeden Bildpunkt der Vollfarben-Bilddaten zu binärisieren. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wenden der Hauptfarben-Prozessor 12 und der Sekundärfarben-Prozessor 13 Dithering zur Farbreduzierung (Binärisierung) an. Genauer gesagt, wird eine Schwellenwertmatrix mit spezifischen Schwellenwerten auf eine entsprechende Bildpunktmatrix des Vollfarbenbildes zum Binärisieren dieser Bildpunkte angewendet.
In einem Matrixspeicher 14 sind eine oder mehr Referenzschwellenwertmatrizen der Referenzschwellenwerte gespeichert. Der Hauptfarben-Prozessor 12 bzw. der Sekundärfarben-Prozessor 13 lesen die Referenzschwellenwertmatrizen aus dem Matrixspeicher 14 aus, vergleichen die Schwellenwerte der Referenzschwellenwertmatrizen mit den entsprechenden Datenmatrizen des Vollfarbenbildes und binärisieren die Bildpunktwerte entsprechend.
Als Schwellenwertmatrix für die Hauptfarbe und die Sekundärfarbe kann dieselbe Referenzschwel lenwertmatrix verwendet werden, oder verschiedene Schwellenwertmatrizen können für die Haupt- und Sekundärfarbe verwendet werden. Um z. B. ein Bild herzustellen, bei dem die Sekundärfarbe heller als die Hauptfarbe oder der Prozentsatz der Punkte der Sekundärfarbe im gesamten Bild verschieden von dem der Punkte der Hauptfarbe ist, werden verschiedene Schwellenwertmatrizen für die Hauptfarbe und die Sekundärfarbe verwendet. Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung wird dieselbe Referenzschwellenwertmatrix sowohl für die Hauptfarbe als auch für die Sekundärfarbe verwendet.
Die vom Hauptfarben-Prozessor 12 bzw. Sekundärfarben-Prozessor 13 reduzierten (d. h. binärisierten) Haupt- und Sekundärfarben-Druckdaten werden dann von der Korrektureinheit 15 korrigiert. Zu den Korrekturprozessen zählt Filtern, bei dem einige der "1"-Druckdaten in "0"-Druckdaten zum Einregeln des Farbausgleichs gewandelt werden, um ein insgesamt helleres Druckbild zu erzeugen und um die Haupt- oder Sekundärfarbe hervorzuheben. Unter "1"-Druckdaten sind binäre Bildpunktdaten zu verstehen, die auf einen Wert (z. B. "1") eingestellt werden, der angibt, dass der entsprechende Bildpunkt in der zutreffenden Farbe auszudrucken ist, während unter "0"-Druckdaten binäre Bildpunktdaten zu verstehen sind, die auf einen Wert (z. B. "0") eingestellt werden, der angibt, dass der entsprechende Bildpunkt nicht als Punkt auszudrucken ist.
Die allgemein (bei dieser Ausführungsform) vom Hauptfarbenprozessor 12 und Sekundärfarbenprozessor 13 verwendete Schwellenwertmatrix kann von der Matrixkonfigurationseinheit 16 geändert werden. Der Schwellenwerteinsteller 17 der Matrixkonfigurationseinheit 16 ändert die Werte der Referenzschwellenwertmatrix. Eine Anforderung könnte z. B. vom Anwendungsprogramm geprüft werden, um eine geänderte Schwellenwertmatrix zu erzeugen. Der zum Erzeugen einer ersten geänderten Schwellenwertmatrix verwendete Wert, die zum Erzeugen der Hauptfarben-Druckdaten im Hauptfarbenprozessor 12 verwendet wird, wird hierin als "erster Einstellwert" bezeichnet und der Wert zum Erzeugen einer zweiten geänderten Schwellenwertmatrix, die zum Erzeugen der Sekundärfarben-Druckdaten im Sekundärfarbenprozessor 13 verwendet wird, als "zweiter Einstellwert". Außerdem wird die erste geänderte Schwellenwertmatrix als "erste Schwellenwertmatrix" und die zweite geänderte Schwellenwertmatrix als "zweite Schwellenwertmatrix" bezeichnet.
2 zeigt Beispiele der Referenzschwellenwertmatrix 40, der ersten Schwellenwertmatrix 41 und der zweiten Schwellenwertmatrix 42. Es ist zu beachten, dass bei diesem Beispiel die Änderung oder Einstellung der Referenzschwellenwerte eine Subtraktion ist. Die Referenzschwellenwertmatrix 40 ist eine 8×8-Matrix mit Schwellenwerten zum Binärisieren der Vollfarbenbilddaten durch Dithering. Die erste Schwellenwertmatrix 41 ist eine 8×8-Schwellenwertmatrix, bei der der erste Einstellwert (+50) von jedem Schwellenwert der Referenzschwellenwertmatrix 40 subtrahiert worden ist. Die zweite Schwellenwertmatrix 42 ist eine 8×8-Schwellenwertmatrix, bei der der zweite Einstellwert von jedem Schwellenwert der Referenzschwellenwertmatrix 40 subtrahiert worden ist (da bei diesem Beispiel der zweite Einstellwert 0 ist, erfolgt keine Änderung). Der erste und der zweite Einstellwert können negative Werte sein.
Da bei dem in 2 dargestellten Beispiel der erste Einstellwert +50 ist, hat jeder Schwellenwert der ersten Schwellenwertmatrix 41 den entsprechenden Schwellenwert der Referenzschwellenwert matrix 40 minus 50. Da der zweite Einstellwert im Beispiel von 2 den Wert 0 hat, dienen die Werte der Referenzschwellenwertmatrix in diesem Beispiel als Werte der zweiten Schwellenwertmatrix.
Binärisierung der Haupt- und Sekundärfarbe
Der Bilddatenprozessor 11, der Hauptfarbenprozessor 12 und der Sekundärfarbenprozessor 13 werden anhand von 3 ausführlicher beschrieben. 3 ist ein Funktionsblockdiagramm des Bilddatenprozessors 11, des Hauptfarbenprozessors 12 und des Sekundärfarbenprozessors 13 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Wenn der Bilddatenprozessor 11 einen Farbreduktionsbefehl vom Anwendungsprogramm erhält, liest die Bilddatenerfassungseinheit 21 die vom Anwendungsprogramm angegebene Bilddatei und erfasst so die Vollfarben-Bilddaten. Diese Vollfarben-Bilddaten werden dann vom Bildpunktseparierungsprozessor 22 in RGB-Bildpunktdaten geteilt. Die separierten Bildpunktdaten werden dann an den Hauptfarbenprozessor 12 und den Sekundärfarbenprozessor 13 ausgegeben.
Binärisierung der Hauptfarbe
Der Gewichtungsprozessor 23 des Hauptfarbenprozessors 12 multipliziert jede Komponente der RGB-Daten für jeden Bildpunkt mit einem zugehörigen Gewichtungskoeffizienten, addiert die resultierenden R-, G- und B-Werte und berechnet dadurch einen gewichteten Wert für jeden Bildpunkt. Der gewichtete Bildpunktwert MD kann aus der folgenden Gleichung erhalten werden, z. B.: MD = (R-Wert·0,299) + (G-Wert·0,578) + (B-Wert·0,144).
Die erste Schwellenwertsteuerung 24 liest die Referenzschwellenwertmatrix 40 und den ersten Einstellwert aus dem Matrixspeicher 14 bzw. dem Schwellenwerteinsteller 17 aus und erzeugt die erste Schwellenwertmatrix, die in 2 dargestellt ist. Die gewichteten Bildpunktwerte MD und die erste Schwellenwertmatrix werden an den Hauptfarbendetektor 25 ausgegeben.
Die Hauptfarben-Druckdaten werden binärisiert, indem jeder Wert in einer Matrix aus gewichteten Bildpunktwerten mit dem entsprechenden Wert in der ersten Schwellenwertmatrix verglichen wird. Da es sich bei der ersten Schwellenwertmatrix 41 um eine 8×8-Matrix handelt, ist die Matrix der gewichteten Bildpunktwerte ebenfalls eine 8×8-Matrix.
Wenn ein gewichteter Bildpunktwert MD kleiner als oder gleich ist dem entsprechenden Wert in der ersten Schwellenwertmatrix, setzt der Hauptfarbendetektor 25 die Druckdaten für diesen Bildpunkt auf "1" ("1"-Druckdaten oder "Druckdaten") und wenn der gewichtete Bilddatenwert größer ist, setzt er die Druckdaten auf "0" ("0"-Druckdaten oder Nichtdruckdaten). Wenn der gewichtete Bildpunkt wert gleich dem entsprechenden Wert in der ersten Schwellenwertmatrix ist, könnten die Druckdaten für diesen Bildpunkt auf "1" oder "0" gesetzt werden, aber es ist im Voraus zu definieren, ob sie auf "1" oder auf "0" gesetzt werden (das Gleiche gilt entsprechend für analoge nachstehend beschriebenen Entscheidungen). Der Hauptfarbendetektor 25 binärisiert also die Druckdaten für jeden Bildpunkt entweder auf "0" oder auf "1". Die binären Druckdaten werden dann an die Korrektureinheit 15 ausgegeben.
Binärisierung der Sekundärfarbe
Von den vom Bildpunktseparierungsprozessor 22 separierten R-, G- und B-Bildpunktdaten werden diejenigen der Farben, die nicht als Sekundärfarbe verwendet werden, zur Gewinnung der binären Druckdaten für die Sekundärfarbe verwendet. Wenn z. B. Rot (R) als die Sekundärfarbe verwendet wird, werden die Grün-(G) und Blau-(B) Farbwerte zur Binärisierung mittels der zweiten Schwellenwertmatrix 42 verwendet. Die zweite Schwellenwertmatrix 42 wird von der zweiten Schwellenwertsteuerung 26 unter Verwendung der Referenzschwellenwertmatrix 40 und des zweiten Einstellwerts wie oben beschrieben erzeugt.
Wenn Rot die Sekundärfarbe ist, vergleicht der Sekundärfarbendetektor 27 die jeweiligen G- und B-Farbwerte der RGB-Bildpunktdaten, die vom Bildpunktseparierungsprozessor 22 ausgegeben werden, mit den entsprechenden Schwellenwerten in der zweiten Schwellenwertmatrix 42. Der Sekundärfarbendetektor 27 setzt die Druckdaten für die Sekundärfarbe (Rot) nur dann auf "1", wenn für den betreffenden Bildpunkt sowohl der G- als auch der B-Farbwert kleiner als oder gleich dem entsprechenden Schwellenwert in der zweiten Schwellenwertmatrix 42 sind, und die Druckdaten für den Wert der Sekundärfarbe auf "0", wenn mindestens einer der G- und B-Farbwerte größer ist. Der Sekundärfarbendetektor 27 binärisiert also die Druckdaten für jeden Bildpunkt zu entweder "0" oder "1". Die binären Druckdaten werden dann an die Korrektureinheit 15 ausgegeben.
Korrekturprozess
4 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Korrektureinheit 15 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Korrektureinheit 15 enthält eine Korrekturprozesssteuerung 31 zum Steuern des Gesamt-Korrekturprozesses, einen ersten und zweiten Korrekturprozessor 32, 33 und erste bis dritte Filterprozessoren 34 bis 36.
Die binären Druckdaten für die Hauptfarbe und die für die Sekundärfarbe, die vom Hauptfarbenprozessor 12 bzw. vom Sekundärfarbenprozessor 13 ausgegeben werden, sowie die Korrekturprozess-Auswahlinformationen, die von der Korrekturprozess-Einstelleinheit 18 der Matrixkonfigurationseinheit 16 ausgegeben werden, werden in die Korrekturprozesssteuerung 31 eingegeben. Der Korrekturprozess und die Art der anzuwendenden Filterung werden in der Korrekturprozess-Einstelleinheit 18 eingestellt, die die Einstellungen an die Korrekturprozesssteuerung 31 ausgibt. Wenn weder ein Korrekturprozess noch ein Filterungsprozess angegeben ist, werden die binären Druckdaten für die Hauptfarbe und die für die Sekundärfarbe direkt als Druckdaten ausgegeben und über die Schnittstelle 52 zum Drucker 60 weitergeleitet.
Wenn eine der Farben R, G und B besonders kräftig leuchtend ist, aber in Schwarz oder in einer vergleichsweise dunklen Farbe ausgedruckt wird, wird das Druckbild insgesamt dunkel. Um dies zu verhindern, korrigiert der erste Korrekturprozessor 32 die Hauptfarben-Druckdaten dieses Bildpunktes auf "0" (die Hauptfarbe wird nicht ausgedruckt), selbst wenn sie in der Binärisierung der Hauptfarbe auf "1" eingestellt wurde, wenn einer der R-, G- und B-Farbwerte der Vollfarbenbilddaten größer als oder gleich einem vorgeschriebenen (ersten) Schwellenwert ist. Der Schwellenwert dieses ersten Korrekturprozesses kann wie gewünscht eingestellt werden, aber vorzugsweise werden die Schwellenwerte der ersten Schwellenwertmatrix für die Hauptfarbe verwendet.
Wenn der Farbwert der als Sekundärfarbe gewählten Farbe R, G oder B kleiner ist als ein vorgeschriebener (zweiter) Schwellenwert, korrigiert der zweite Korrekturprozessor 33 die Sekundärfarben-Druckdaten des betreffenden Bildpunktes auf "0". Wenn z. B. Rot die Sekundärfarbe und der R-Farbwert eines bestimmten Bildpunktes kleiner als ein bestimmter Schwellenwert ist, wird der betreffende Bildpunkt so eingestellt, dass er nicht in Rot ausgedruckt wird. Diese Korrektur verhindert, dass die Sekundärfarbe beim Drucken zu stark hervorgehoben wird.
Diese beiden Korrekturprozesse können gleichzeitig ablaufen, oder die Korrektur könnte zusammen mit der nachstehend beschriebenen Filterungskorrektur (die eine bestimmte Korrektur nur zusammen mit einem bestimmten Filterungsprozess ermöglicht) erfolgen.
Der erste Filterprozessor 34 filtert die binären Druckdaten der Haupt- und Sekundärfarbe in der Druckdatenmatrix in Spalteneinheiten, d. h. durch Setzen der Druckdaten für die Hauptfarbe aller Bildpunkte in der ersten Spalte z. B. auf "0", gefolgt durch Setzen der Druckdaten für die Sekundärfarbe aller Bildpunkte in der zweiten Spalte auf "0" und abwechselndes Wiederholen dieser Operation für die gesamte Druckdatenmatrix.
Der zweite Filterprozessor 35 verwendet ein Filter auf Bildpunktebene, indem er die Hauptfarben- und die Sekundärfarbendruckdaten in der ersten senkrechten Datenspalte abwechselnd auf "0", die Sekundär- und Hauptfarbendruckdaten in der zweiten senkrechten Datenspalte abwechselnd auf "0" setzt und diesen Prozess bis zur letzen Datenspalte abwechselnd wiederholt. Die Haupt- und Sekundärfarbendruckdaten werden also abwechselnd in einem Schachbrettmuster auf "0" gesetzt. Dieser Filterungsprozess ermöglicht eine Farbreduktion des gesamten Druckbildes, wobei ein helleres Bild erzeugt wird.
Der dritte Filterprozessor 36 filtert die binären Druckdaten der Haupt- und Sekundärfarbe, indem er die Sekundärfarbendruckdaten derjenigen Bildpunkte auf "0" setzt, bei denen sowohl die Haupt- als auch die Sekundärfarbendruckdaten auf "1" gesetzt waren, wodurch die Hauptdruckfarbe Priorität erhält.
Es ist zu beachten, dass auch eine Konfiguration möglich ist, bei der der Korrekturprozess des zweiten Korrekturprozessors 33 nur dann aktiviert und angewendet wird, wenn die Filterung durch diesen dritten Filterprozessor 36 angewendet wird.
Beschreibung des Farbreduktionsprozesses
Nachstehend wird der Farbreduktionsprozess der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 5 bis 7 beschrieben. Auch hier wird wieder davon ausgegangen, dass die Hauptfarbe Schwarz und die Sekundärfarbe Rot ist.
Zuerst erfasst die Bilddatenerfassungseinheit 21 des Bilddatenprozessors 11 die Vollfarben-Bilddaten aus der durch das Anwendungsprogramm 50 angegebenen Bilddatei (S101). Die Bilddaten werden dann in die Bildpunktdaten separiert (S102). Jeder Bildpunkt der Bilddaten wird durch 24-Bit-RGB-Daten ausgedrückt. Jede 8-Bit-Komponente der RGB-Bilddaten jedes Bildpunktes wird dann gewichtet und die gewichteten Werte werden addiert, um den gewichteten Bildpunktwert MD zu erhalten wie oben erläutert. Jeder gewichtete Bildpunktwert MD (8 Bits) entspricht einer der 256 Grauskalenstufen (S103). Diese Bildpunktwerte (Grauskalendaten) werden dann zu binären Daten (1 Bit) unter Verwendung der ersten Schwellenwertmatrix gerastert und als die Hauptfarben-Druckdaten gespeichert (S104).
Danach werden die Sekundärfarben-Druckdaten binärisiert. Zuerst werden die G- und B-Komponenten der RGB-Bilddaten jedes Bildpunktes, d. h. die G- und B-Farbwerte, mit den Schwellenwerten der zweiten Schwellenwertmatrix verglichen (S105). Wenn für einen bestimmten Bildpunkt sowohl der G- als auch der B-Farbwert kleiner als oder gleich dem entsprechenden Schwellenwert der zweiten Schwellenwertmatrix ist (S105 antwortet mit Ja), werden die binärisierten Druckdaten dieses Bildpunktes auf "1" gesetzt (S106), wenn aber zumindest entweder der G- oder der B-Farbwert größer ist als der Schwellenwert der zweiten Schwellenwertmatrix (105 antwortet mit Nein), werden die binärisierten Druckdaten dieses Bildpunktes auf "0" gesetzt (Weiß, d. h. Nichtdrucken) (S107). Diese binären Druckdaten der Sekundärfarbe werden gespeichert (S108).
Nunmehr sei auf 6 verwiesen, wonach in (S201) bestimmt wird, ob der Korrekturprozess (1) gewählt wurde. Wenn der Korrekturprozess (1) gewählt wurde (S201 antwortet mit Ja), wird der oben in Zusammenhang mit dem ersten Korrekturprozessor 32 beschriebene Korrekturprozess angewendet (S202). Wenn der Korrekturprozess (1) nicht gewählt wurde (S201 antwortet mit Nein), wird der Korrekturprozess (1) übersprungen (S202).
Dann wird bestimmt (S203), ob der Korrekturprozess (2) gewählt wurde. Wenn der Korrekturprozess (2) gewählt wurde (S203 antwortet mit Ja), wird der oben in Zusammenhang mit dem zweiten Korrekturprozessor 33 beschriebene Korrekturprozess angewendet (S204). Wenn der Korrekturprozess (2) nicht gewählt wurde (S203 antwortet mit Nein), wird der Korrekturprozess (2) übersprungen (S204).
Ob der letzte Bildpunkt verarbeitet wurde oder nicht, wird dann bestimmt (S205). Wenn der letzte Bildpunkt nicht verarbeitet worden ist (S205 antwortet mit Nein), geht die Operation zu Schritt 103 in 5 zurück und der gleiche Prozess wird auf alle Bildpunkte angewendet (Wiederholung von S103 bis S205). Wenn die Verarbeitung aller Bildpunkte endet und die Verarbeitung des letzten Bildpunktes abgeschlossen ist (S205 antwortet mit Ja), endet der Prozess.
Farbreduktionsprozess mit Filterung
Nachfolgend wird der Farbreduktionsprozess, der eine Filterung einschließt, unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Der Korrekturprozess (1) ist der gleiche wie der in 6 dargestellte. Wenn der erste Korrekturprozess (1) nicht gewählt wurde oder beendet ist (S301, S302), wird bestimmt, ob der Filterungsprozess anzuwenden ist oder nicht (S303). Wenn ein Filterungsprozess erforderlich ist (S303 antwortet mit Ja), wird der vorgeschriebene Filterungsprozess ausgeführt (S304). Wenn kein Filterungsprozess erforderlich ist (S303 antwortet mit Nein), wird bestimmt, ob der Korrekturprozess (2) gewählt worden ist (S305). Wenn der Korrekturprozess (2) gewählt worden ist (S305 antwortet mit Ja), wird der zweite Korrekturprozess (2) ausgeführt (S306). Wenn der Korrekturprozess (2) endet oder wenn der zweite Korrekturprozess (2) nicht ausgeführt wurde (S305 antwortet mit Nein), wird bestimmt, ob die Verarbeitung des letzten Bildpunktes abgeschlossen ist (S307). Diese Schritte werden so oft wiederholt, bis die Verarbeitung des letzten Bildpunktes beendet ist.
Der Filterungsprozess wird bei dem in 7 dargestellten Beispiel vor dem zweiten Korrekturprozess (2) angewendet, könnte aber auch nach dem zweiten Korrekturprozess (2) stattfinden. Der Prozess könnte auch so gesteuert werden, dass der zweite Korrekturprozess (2) nur dann ausgeführt wird, wenn ein bestimmter Filterungsprozess angewendet wird.
Wie oben beschrieben binärisiert die vorliegende Erfindung eine Haupt- und eine Sekundärfarbe durch getrennte Schwellenwertmatrizen, wobei die Schwellenwerte der Schwellenwertmatrizen zur Binärisierung getrennt geändert werden können. Die Dichte der Haupt- und Sekundärfarbe kann dadurch auf einfache Weise und getrennt eingestellt und geregelt werden.
Ferner kann das Druckbild durch Setzen der Druckdaten der Haupt- und Sekundärfarbe auf "0" (nicht drucken) gemäß einem bestimmten Muster oder durch Bereitstellen eines anwählbaren Filter- oder Korrekturmittels zum Korrigieren der Druckdaten gemäß einem bestimmten Referenzwert auf einfache Weise in verschiedener Hinsicht eingestellt werden, u. a. indem im Druckbild das Bild insgesamt heller gemacht oder das Verhältnis der Haupt- und Sekundärfarben geändert wird.
Obwohl die Vollfarben-Bilddaten im Beispiel als 24-Bit-Farbdaten beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Anzahl der Bits der Vollfarben-Bilddaten für die Erfindung nicht kritisch ist. Außerdem ist die Erfindung vorstehend so beschrieben worden, dass farbreduzierte Druckdaten aus RGB-Farbdaten erzeugt und zumindest die Sekundärfarbe auf Rot, Grün oder Blau eingestellt wird. Es versteht sich von selbst, dass das gleiche Prinzip auf andere Farbsysteme angewendet werden könnte, z. B. auf CMY-(Cyan, Magenta, Yellow) Farbdaten. Es ist außerdem möglich, einen Wandler zum Wandeln der als RGB-Farbdaten erfassten Bilddaten in CMY-Farbdaten einzusetzen, wobei die Hauptfarbe auf Schwarz oder eine andere dunkle Farbe und die Sekundärfarbe z. B. auf C, M oder Y eingestellt wird.

Claims

Gerät zur Farbreduktion zum Wandeln von Vollfarben-Bilddaten, die Bildpunkte enthalten, die durch Rot-R, Grün-G und Blau-B Farbwerte definiert sind, in Hauptfarbendruckdaten und Sekundärfarbendruckdaten, wobei die Hauptfarbe Schwarz oder eine andere spezifische Farbe geringer Helligkeit und die Sekundärfarbe eine der Farben R, G und B ist, mit: einer Matrixspeichereinheit (14) zum Speichern einer Referenzschwellenwertmatrix (40); einer Matrixkonfigurationseinheit (16) zum Setzen eines ersten Einstellwertes und eines zweiten Einstellwertes; einem Matrixerzeugungsmittel zum Erzeugen einer ersten Schwellenwertmatrix (41) und einer zweiten Schwellenwertmatrix (42), wobei die erste Schwellenwertmatrix (41) durch Addieren oder Subtrahieren des ersten Einstellwertes zu oder von jedem Wert der Referenzschwellenwertmatrix (40) erzeugt wird, und die zweite Schwellenwertmatrix (42) durch Addieren oder Subtrahieren des zweiten Einstellwertes zu oder von jedem Wert der Referenzschwellenwertmatrix (40) erzeugt wird; einer Hauptfarben-Datenverarbeitungseinheit (12) zum Multiplizieren jedes der R-, G- und B-Farbwerte jedes Bildpunktes der Vollfarben-Bilddaten mit einem entsprechenden Koeffizienten und zum Addieren der resultierenden Produkte, um für jeden Bildpunkt einen entsprechenden gewichteten Bildpunktwert zu erzeugen, und zum Binärisieren jedes gewichteten Bildpunktwertes durch den jeweiligen Vergleich einer Matrix der gewichteten Bildpunktwerte mit den Werten der ersten Schwellenwertmatrix (41), um binäre Druckdaten der Hauptfarbe zu erhalten; und einer Sekundärfarben-Datenverarbeitungseinheit (13) zum Erzeugen binärer Druckdaten der Sekundärfarbe für jeden Bildpunkt auf der Basis eines Vergleichs von Matrizen von Farbwerten der Vollfarben-Bilddaten für diejenigen zwei Farben aus R, G und B, die nicht als die Sekundärfarbe vorgegeben sind, mit den Werten der zweiten Schwellenwertmatrix (42); wobei die binären Druckdaten entweder "drucken" oder "nicht drucken" angeben.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Hauptfarben-Datenverarbeitungseinheit (12) und die Sekundärfarben-Datenverarbeitungseinheit (13) zur Verarbeitung einer Farbreduktion durch Dithering mittels der ersten Schwellenwertmatrix (41) bzw. der zweiten Schwellenwertmatrix (42) eingerichtet sind.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Hauptfarben-Datenverarbeitungseinheit (12) zur Berechnung der gewichteten Bildpunktwerte aus den R-, G-, B-Farbwerten unter Anwendung der Gleichung: Gewichteter Bildpunktwert = R·0,299 + G·0,578 + B·0,144. eingerichtet ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner eine erste Korrekturprozesseinheit (32) aufweist zum Korrigieren der binären Hauptfarben-Druckdaten eines Bildpunktes zu "nicht drucken" ungeachtet des binären Ausgangswertes der Hauptfarben-Datenverarbeitungseinheit (12), wenn für den betreffenden Bildpunkt einer der R-, G- und B-Farbwerte der Vollfarben-Bilddaten größer als oder gleich dem entsprechenden Schwellenwert der ersten Schwellenwertmatrix (41) ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner eine zweite Korrekturprozesseinheit (33) aufweist zum Korrigieren der binären Sekundärfarben-Druckdaten derjenigen Bildpunkte ungeachtet des binären Ausgangswertes der Sekundärfarben-Datenverarbeitungseinheit (13) zu "nicht drucken", für die in den Vollfarben-Bilddaten der Farbwert der Farbe, die als Sekundärfarbe angegeben ist, kleiner ist als der entsprechende Schwellenwert der zweiten Schwellenwertmatrix (42).
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner eine Filterverarbeitungseinheit (34, 35) zum Anwenden eines oder beider der folgenden Prozesse auf eine Matrix der binären Druckdaten aufweisend: einen ersten Filterungsprozess, der abwechselnd binäre Hauptfarben-Druckdaten und dann binäre Sekundärfarben-Druckdaten in Spalteneinheiten auf "nicht drucken" setzt, und einen zweiten Filterungsprozess, der abwechselnd binäre Hauptfarben-Druckdaten und dann binäre Sekundärfarben-Druckdaten in Bildpunkteinheiten sowohl in Zeilen als auch Spaltenrichtung der Matrix aus binärisierten Druckdaten auf "nicht drucken" setzt.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner eine dritte Filterverarbeitungseinheit (36) zum Ändern der binären Sekundärfarben-Druckdaten derjenigen Bildpunkte in "nicht drucken" aufweisend, für die sowohl die Hauptfarben-Datenverarbeitungseinheit (12) als auch die Sekundärfarben-Datenverarbeitungseinheit (13) die jeweiligen binären Druckdaten auf "drucken" gesetzt haben.
Druckertreiber, der zum Implementieren des Geräts nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist.
Druckersteuervorrichtung, die das Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder den Druckertreiber nach Anspruch 8 aufweist.
Verfahren zum Wandeln von Vollfarben-Bilddaten, die Bildpunkte enthalten, die durch Rot-R, Grün-G und Blau-B Farbwerte definiert sind, in Hauptfarbendruckdaten und Sekundärfarbendruckdaten, wobei die Hauptfarbe Schwarz oder eine andere spezifische Farbe geringer Helligkeit und die Sekundärfarbe eine der Farben R, G und B ist, aufweisend: a) Erfassen der Vollfarben-Bilddaten; b) Erfassen einer Referenzschwellenwertmatrix (40); c) Erzeugen einer ersten Schwellenwertmatrix (41) durch Addieren oder Subtrahieren eines ersten Einstellwertes zu oder von jedem Wert der Referenzschwellenwertmatrix (40) und Erzeugen einer zweiten Schwellenwertmatrix (42) durch Addieren oder Subtrahieren eines zweiten Einstell wertes zu oder von jedem Wert der Referenzschwellenwertmatrix (40); d) Multiplizieren jedes der R-, G- und B-Farbwerte jedes Bildpunktes der Vollfarben-Bilddaten mit einem entsprechenden Koeffizienten und zum Addieren der resultierenden Produkte, um für jeden Bildpunkt einen entsprechenden gewichteten Bildpunktwert zu erzeugen, Binärisieren jedes gewichteten Bildpunktwertes durch den jeweiligen Vergleich einer Matrix der gewichteten Bildpunktwerte mit den Werten der ersten Schwellenwertmatrix (41), um binäre Druckdaten der Hauptfarbe zu erhalten; und e) Erzeugen binärer Druckdaten der Sekundärfarbe für jeden Bildpunkt auf der Basis eines Vergleichs von Matrizen von Farbwerten der Vollfarben-Bilddaten für diejenigen zwei Farben aus R, G und B, die nicht als die Sekundärfarbe vorgegeben sind, mit den Werten der zweiten Schwellenwertmatrix (42); wobei die binären Druckdaten entweder "drucken" oder "nicht drucken" angeben.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem in den Schritten d) und e) die Verarbeitung der Farbreduktion durch Dithering unter Verwendung der ersten Schwellenwertmatrix (41) bzw. der zweiten Schwellenwertmatrix (42) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem in Schritt d) die Berechnung der gewichteten Bildpunktwerte aus den R-, G-, B-Farbwerten der Vollfarben-Bilddaten unter Anwendung der Gleichung: Gewichteter Bildpunktwert = R·0,299 + G·0,578 + B·0,144erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner aufweisend: f) Korrigieren der binären Hauptfarbendruckdaten eines Bildpunktes ungeachtet des binären Ausgangswertes in Schritt d) zu "nicht drucken", wenn für diesen Bildpunkt einer der R-, G- und B-Farbwerte der Vollfarben-Bilddaten größer als oder gleich dem entsprechenden Schwellenwert der ersten Schwellenwertmatrix (41) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, ferner aufweisend: g) Korrigieren der binären Sekundärfarbendruckdaten derjenigen Bildpunkte ungeachtet des binären Ausgangswertes in Schritt e) zu "nicht drucken", für die in den Vollfarben-Bilddaten der Farbwert derjenigen Farbe, die als die Sekundärfarbe angegeben ist, kleiner als der entsprechende Schwellenwert der zweiten Schwellenwertmatrix (42) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, ferner aufweisend: h) Anwenden eines oder beider der folgenden Prozesse auf eine Matrix der binären Druckdaten: einen ersten Filterungsprozess, der abwechselnd binäre Hauptfarben-Druckdaten und dann binäre Sekundärfarben-Druckdaten in Spalteneinheiten auf "nicht drucken" setzt, und einen zweiten Filterungsprozess, der abwechselnd binäre Hauptfarben-Druckdaten und dann binäre Sekundärfarben-Druckdaten in Bildpunkteinheiten sowohl in Zeilen als auch in Spaltenrichtung der Matrix aus binärisierten Druckdaten auf "nicht drucken" setzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, ferner aufweisend: i) einen dritten Filterungsprozess zum Ändern der binären Sekundärfarben-Druckdaten derjenigen Bildpunkte in "nicht drucken", für die sowohl in Schritt d) als auch in Schritt e) die jeweiligen binären Druckdaten auf "drucken" gesetzt wurden.
Programm, das bei Ausführung auf einem Computer die Schritte des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16 implementiert.
Von einer Maschine lesbares Medium, wobei das Medium ein Programm mit Anweisungen trägt, die von der Maschine ausführbar sind, um das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16 auszuführen.