DE68916661T2

DE68916661T2 - Bildschärfeverbesserungsverfahren und -prozessor für Bildreproduktion mit Abtaster.

Info

Publication number: DE68916661T2
Application number: DE68916661T
Authority: DE
Inventors: Shinji Dainippon Screen Asada; Makoto Dainippon Scre Hirosawa; Takashi Dainippon Scr Sakamoto
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2009-02-04
Also published as: EP0327107A2; EP0327107A3; US4972256A; DE68916661D1; EP0327107B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Bildschärfe bei dem Abtasten einer Bildebene mit einem Bildrekorder vom Scannertyp, etwa einem Prozeßfarbscanner, zum Reproduzieren eines Bildes auf einer Bildebene.
Verfahren der visuellen Verbesserung der Schärfe eines Bildes durch Verstärken der Dichteunterschiede zwischen Konturen der jeweiligen Muster des Bildes zur Reproduktion des Bildes init einem Prozeßfarbscanner oder dgl. ist im Stand der Technik bekannt. Bei einem solchen üblichen Verfahren wird ein unscharfes Signal gewonnen durch Bilden des gewichteten Mittelwertes der jeweiligen Bildsignale in einer Mehrzahl von Pixeln, die in Form einer Matrix angeordnet sind. Ein die Schärfe verstärkendes Signal wird von dem unscharfen Signal und einem Bildsignal (Schärfensignal) eines zentralen Pixels der Matrix gebildet. Das die Schärfe vergrößernde Signal wird auf ein Vorlagebildsignal aufaddiert. Ein Signal, das durch die Addition gewonnen wird, wird einem Bildrekorder als das Bildsignal, das ein Bild, in dem die Schärfe vergrößert ist, ausgedrückt, zugeführt.
Bei dem vorgenannten Verfahren ist das Maß der Verstärkung der jeweiligen Farbkomponentensignale von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (c) einander gleich. Wenn ein Teil der Farbkomponentensignale durch die Verstärkung in seinem Signalwert gesättigt ist, treten die folgenden Probleme auf:
Wenn eine Grenze zwischen einem weißen Bereich und einem roten Bereich des Bildes verstärkt wird, z. B., werden ein gelbes Signal und ein Magentasignal, die den roten Bereich ausdrücken, auf einem bestimmten Sättigungslevel gesättigt. Ein Cyansignal unterhalb des Sättigungslevels wird dagegen auf der Grenze erhöht, wodurch eine unerwünschte schwarze Kontur auf der Seite des roten Bereichs auftritt.
Bei dem Vorgehen nach dein Stand der Technik erscheint daher eine unerwünschte schwarze Kontur um einen Bereich, der einer Umrißverstärkung unterzogen worden ist. Um ein solches Problem zu vermeiden, wurde eine Gegenmaßnahme des Unterlassens der Schärfeverstärkung bezüglich einer bestimmten Farbphase vorgeschlagen. Beispielsweise wird ein Verfahren der Verhinderung der Farbverstärkung bezüglich Rot als ein Verfahren mit beschnittenem Rot bezeichnet. Da ein Muster einer bestimmten Farbphase jedoch keiner Schärfenverstärkung unterworfen wird, ist die Qualität des aufgezeichneten Bildes verringert, wenn das Muster die bestimmte Farbkomponente als eine dominante Farbkomponente aufweist.
Ein anderes Problem besteht darin, daß dann, wenn ein Farbkomponentensignal gesättigt ist oder die verstärkten Bildsignale der Vorlage in ihrer Polarität mit den Farben der Schärfenverstärkung eines Vorlagebildes variiert wird, Linien unterschiedlicher Phasen auf den Abschnitten, die einer solchen Schärfeverstärkung unterworfen sind, auftreten. Ein solches Phänomen tritt leicht in einem Grenzabschnitt zwischen einem grauen Bereich (einer Zwischenfarbe) und einem Bereich einer reinen Farbe mit einer hohen Chromatik auf. Eine unnatürliche Pseudofarbgrenze, die in der Vorlage nicht vorhanden ist, tritt auf einem reproduzierten Bild auf. Es ist daher notwendig, das Auftreten derartiger Pseudofarbgrenzen zu unterdrücken.
Die DE-A-3 521 259 offenbart ein Verfahren zum Verstärken der Ränder eines Farbbildes. Dies wird erreicht durch Erhöhen des Schwarzpegels in einem Verfahren zum Entfernen der Unterfarben. Für einen zu verstärkenden Rand werden Farbentfernungsmengen durch Multiplizieren der Randsignale der drei Farbkomponenten Y, M, C mit einem gesondert erkannten Schwarzpegel gewonnen. Weiter wird eine Schwarzpegelkorrektur durch Multiplizieren des entsprechenden Schwarzpegelrandsignals mit dem gesondert erkannten Schwarzpegel K gewonnen. Korrigierte chromatische Farbkomponenten werden durch Subtrahieren der Unterfarbentfernungsmengen von den chromatischen Komponenten Y, M und C gewonnen. Die Korrektur der Farbkomponente K erfolgt in entgegengesetzter Weise, d. h. in entgegengesetzter Polarität, dadurch, daß die Unterfarbentfernungsmenge zu der K-Komponente addiert wird.
Die GB-A-2 156 623 offenbart die Erzeugung eines Schärfeüberhöhungssignals. Ein Schärfensignal wird von den Intensitäten eines zentralen Pixels gewonnen, und ein Schärfensignal wird durch Bildung des Mittelwertes der Dichtewerte der umgebenden Pixel gewonnen.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Erhöhen der Schärfe eines Farbbildes gerichtet. Nach der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren die Schritte des (a) Erzeugens eines Farbbildes, (b) Trennens des Farbbildes in Farbkomponenten für jedes Pixel, (c) Extrahierens einer Graukomponente aus den Farbkomponenten, (d) Erzeugens eines Schärfensignals, das die Graukomponente für jedes Pixel ausdrückt, (e) Glättens des Schärfensignals in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Glättungsregel zur Erzeugung eines unscharfen Signals, (f) Berechnens einer Differenz zwischen dem Schärfensignal und dem unscharfen Signal und (g) des Addierens der Differenz zu jeder der Farbkomponenten zur Erzeugung von Farbkomponentensignalen, die das Farbbild ausdrücken, dessen Schärfe verstärkt ist.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine der Farbkomponenten eine achromatische Farbkomponente, die anderen der Farbkomponenten sind chromatische Farbkomponenten. Unter dieser Bedingung schließt der Schritt (c) die Schritte (c-1) des Vergleichens der chromatischen Farbkomponenten miteinander zum Erkennen einer minimalen oder maximalen Komponente innerhalb der chromatischen Komponenten, (c-2) des Berechnens einer linearen Kombination der minimalen oder der maximalen Komponente und der achromatischen Komponente und (c-3) des Bestimmens der Graukomponente in Übereinstimmung mit der linearen Kombination ein.
Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren so aufgebaut, daß es die folgenden Schritte aufweist: (a) Vorbereiten eines Farbbildes, (b) Trennen des Farbbildes in Farbkomponenten für jedes Pixel, (c) Herausziehen einer Graukomponenten aus den Farbkomponenten, (d) Berechnen einer gewichteten linearen Kombination der Farbkomponenten, (e) Kombinieren der Graukomponenten mit der gewichteten linearen Kombination zur Schaffung eines kombinierten Wertes, (f) Erzeugen eines Schärfensignals, das den kombinierten Wert für jedes Pixel ausdrückt, (g) Glätten des Schärfensignals in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Glättungsregel zur Erzeugung eines unscharfen Signals, (h) Berechnen einer Differenz zwischen dem Schärfensignal und dem unscharfen Signal und (i) Kombinieren der Differenz mit jeder der Farbkomponenten zur Erzeugung von Farbkomponentensignalen, die Farbbilder ausdrücken, deren Schärfe erhöht ist.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen der Schärfe eines Farbbildes zum Aufzeichnen eines Farbbildes innerhalb eines vorgegebenen Farbreproduktionsbereiches geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Vorbereiten eines Farbbildes, (b) Trennen des Farbbildes in Farbkomponenten für jedes Pixel, (c) Erzeugen eines Schärfensignals auf der Grundlage der Farbkomponenten, wobei die Schärfensignale das Farbbild für jedes Pixel ausdrückt, (d) Erzeugen eines unscharfen Signals, das das Farbbild für jede Fläche, die größer als das Pixel ist, ausdrückt, (e) Berechnen einer Differenz zwischen dem Schärfensignal und dem unscharfen Signal, (f) Multiplizieren der Differenz mit einem vorgegebenen Koeffizienten zur Erzeugung eines Erhöhungswerts, (g) Addieren des Erhöhungswerts zur jeweiligen der Farbkomponenten, um erhöhte Signale für die jeweiligen Farben zu erzeugen unter Begrenzung des Erhöhungswertes auf einen Grenzlevel, wobei das Grenzlevel so bestimmt ist, daß jedes der vergrößerten Signale nicht außerhalb des Farbreproduktionsbereiches ist, und (h) Ausgeben der vergrößerten Signale zu einem Bildrekorder zum Aufzeichnen des Farbbildes, dessen Schärfe erhöht ist.
Die vorliegende Erfindung ist weiter auf einen Bildprozessor gerichtet, der für das oben angegebene Verfahren geeignet ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erhöhen der Bildschärfe zu schaffen, das das Auftreten von unerwünschten schwarzen Konturen und eine farbige, scheinbare Grenze auf einem reproduzierten Bild vermeidet.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Prozeßfarbscanner nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Darstellung, die Wellenformen in jeweiligen Stufen der Schärfenerhöhung unter Verwendung eines Schärfensignals, das aus einer Graukomponenten gewonnen ist, zeigt;
Fig. 3A und 3B sind Darstellungen, die die Wellenformen in jeweiligen Stufen der Erhöhung der Schärfe unter Verwendung eines durch einen Begrenzer gewonnenen Erhöhungssignals zeigen;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Erhöhungsschaltkreis zeigt, der betrieben werden kann, um ein scharfes Signal auf der Grundlage einer Graukomponente zu erzeugen;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das den Innenaufbau eines Zeilenpuffers wiedergibt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Erzeugungsschaltkreises für das Schärfensignal zeigt;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Erzeugungsschaltkreises für ein Schärfensignal wiedergibt;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis zur Erhöhung der Schärfe zeigt, der betrieben werden kann, um ein Verstärkungssignal durch einen Begrenzer zu erzeugen; und
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das den Innenaufbau des Begrenzers wiedergibt.

A. Gesamtaufbau und Gesamtbetriebsweise

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Prozeßfarbscanner nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wiedergibt. Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Bild einer Vorlage 100 wird für jedes Pixel durch einen Bildabtastleser 200 eingelesen und ein so gewonnenes Bildsignal wird einem Bildprozessor 300 übertragen. Der Bildprozessor 300 weist einen Schaltkreis 400 zur Erhöhung der Schärfe auf, der die unten zu beschreibenden Funktionen hat, um eine Verarbeitung wie eine Erhöhung der Schärfe bezüglich des durch die eingegebenen Bilddaten ausgedrückten Bildes auszuführen. Bei einer solchen Verarbeitung wird das Bildsignal zu einem Bildabtastrekorder 500 geführt. Der Bildabtastrekorder wandelt das Bildsignal in ein Halbtonpunktsignal um, um Laserstrahlen auf dessen Grundlage zu modulieren. Ein photoempfindlicher Film 600 wird von den Laserstrahlen überstrichen, wobei ein Halbtonpunktbild auf dem photoempfindlichen Film 600 aufgezeichnet wird.

B. Verfahren

B-1. Erste Verarbeitung

Die Verarbeitung nach einem ersten Aufbau der vorliegenden Erfindung wird wie folgt ausgeführt:
Es wird angenommen, daß die Eingangswerte bezüglich der i-ten Pixel der Bildsignale für vier übereinander erfolgende Farbdrucke ausgedrückt werden Yi (Gelb), Mi (Magenta), Ci (Cyan) und Ki (Schwarz). Eine Graukomponente Gi wird durch diese Eingangswerte durch die folgende Gleichung gewonnen:
Gi = a&sub1; x [Min(Yi, Mi, Ci)] + a&sub2; x Ki ... (1)
wobei a&sub1; und a&sub2; Konstanten sind und Min(Yi, Mi, Ci) den Minimalwert aus Yi, Mi und Ci darstellt.
Die obige Gleichung (1) wird angewandt, wenn die Eingangswerte Yi, Mi, Ci und Ki solche für Positive sind. Wenn diese Eingangswerte solche für Negative sind, wird die folgende Gleichung (2)
Gi = a&sub1; x [Max(Yi, Mi, Ci)] + a&sub2; x Ki ... (2)
angewandt, wobei Max(Yi, Mi, Ci) den Maximalwert aus Yi, Mi und Ci angibt.
Bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird das Graukomponentensignal Gi, das durch die Gleichung (1) oder (2) gefunden worden ist, als ein Schärfesignal S&sub0;. Die folgende Beschreibung ist auf die Verarbeitung für ein positives Bild gerichtet, es ist für den Fachmann jedoch aus der nachfolgenden Beschreibung unmittelbar verständlich, daß ein ähnliches Verfahren bezüglich eines negativen Bildes möglich ist.
Zunächst werden das vorerwähnte Schärfesignal S&sub0; und ein unscharfes Signal U gebildet, wobei ein Verfahren des Bildens des unscharfen Signals U später beschrieben werden wird. Ein Erhöhungsfaktor (S&sub0; - U) wird durch diese beiden Signale gebildet. Durch die Verwendung eines Koeffizienten k zum Entscheiden des Ausmaßes der Verstärkung und eines Farbkomponentensignals Q (=Y, M, C oder K) für jeden Farbblock wird ein Erhöhungssignal ES für jede Farbkornponente wie folgt geschaffen:
ES = Q + k x (S&sub0; - U) ... (3)
Es wird jetzt auf die Gleichung (3) Bezug genommen. Ein Erhöhungssignal k(S&sub0; - U) wird so aus dem Schärfensignal S&sub0; gebildet, d. h. die Graukomponente Gi, um den jeweiligen Farbblöcken gemeinsam zu sein, wodurch eine unabhängige Sättigung der Farbkomponentensignale, die durch eine Erhöhung der Schärfe verursacht wird, unterdrückt wird und Verstärkungssignale für die jeweiligen Farbblöcke miteinander in Polarität ausgeglichen werden. Auf diese Weise wird das Auftreten eines unerwünschten schwarzen Umrisses und einer scheinbaren Grenze zwischen unterschiedlichen Farbbereichen vermieden.
Andererseits kann es erforderlich sein, ein Bild zu reproduzieren unter Verstärkung oder Schwächung der Schärfe bezüglich eines bestimmten Farbbereichs. In diesem Fall wird das Schärfensignal S&sub0; wie folgt gebildet:
So = Gi + a&sub3; x (b&sub1; Yi + b&sub2; x Mi + b&sub3; x Ci)
+ a&sub1; x [Min(Yi, Mi, Ci) } + a&sub2; x Ki
+ a&sub3; x (b&sub1; x Yi + b&sub2; x Mi + b&sub3; x ci) ... (4)
wobei a&sub1;, a&sub2;, a&sub3;, b&sub1;, b&sub2; und b&sub3; Konstanten darstellen.
Unter den Koeffizienten b&sub1; bis b&sub3; wird derjenige für die Farbe, deren Schärfe relativ erhöht werden soll, auf einen relativ hohen Wert gesetzt, während derjenige für die andere Farbe auf einen relativ geringen Wert gesetzt wird. Der Wert des Koeffizienten a&sub3; wird entsprechend dem gewünschten Ausmaß der nicht homogenen Erhöhung bestimmt. Die Schärfe einer bestimmten Farbe kann, mit anderen Worten, durch die Auswahl der Koeffizientenwerte b&sub1;-b&sub3; und a&sub3; verstärkt werden.
Fig. 2 ist eine Darstellung, die die Wellenformen in verschiedenen Stufen der Erhöhung der Schärfe unter Verwendung des vorerwähnten Schärfensignals S&sub0; zeigt. Ein Farbkomponentensignal U für einen willkürlichen Farbblock ist in dem untersten Abschnitt gezeigt. Das scharfe Signal S&sub0; wird auf der Grundlage einer Graukomponenten gebildet. Ein unscharfes Signal U wird von dem scharfen Signal S&sub0; gebildet. Ein Erhöhungsfaktor (S&sub0; - U) wird durch diese beiden Signale geformt und ein Erhöhungssignal k(S&sub0; - U), das das Ausmaß der Erhöhung durch seine Polarität und seinen Pegel angibt, wird durch Wandeln des Erhöhungsfaktors (S&sub0; - U) durch eine Konversionstabelle gebildet.
Der Koeffizient k drückt das Verhältnis des Ausgangspegels zu dem Eingangspegel definiert auf der Konversionstabelle, die in Form einer Nachschlagtabelle ausgebildet ist, aus. Der Wert des Koeffizienten k wird zuvor für die Bestimmung des Ausmaßes der Erhöhung der Schärfe bestimmt und ist eine Konstante, die jedem Eingabepegel oder einer Parametervariablen für jeden Eingangspegel gleich ist. Ein Erhöhungssignal ES = Q + k(S&sub0; - U) ist in dem untersten Abschnitt gezeigt. Erhöhungssignale für andere Farbblöcke sind in ihrer Polarität dem in Fig. 2 gezeigten Signal gleich, während deren Amplituden nicht gesättigt sind. Das Auftreten einer scheinbaren Farbgrenze zwischen unterschiedlichen Farbbereichen und ein unerwünschter schwarzer Umriß werden so unterdrückt.

B-2. Zweite Verarbeitung

Im nachfolgenden wird die Verarbeitung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 3A und 3B beschrieben.
Fig. 3A ist eine Darstellung, die die Wellenformen der Farbkomponentensignale Y (Gelb), M (Magenta) und C (Cyan) in einem weißen Bereich WR, einem roten Bereich RR und einem Grenzbereich BR zwischen diesen zeigt, wobei ein Schärfensignal S und ein unscharfes Signal U zwischen diesen Signalen gebildet wird. Gestrichelte Linien zeigen mögliche maximale Werte Smax und minimale Werte Smin dieser Signale.
In dem weißen Bereich WR sind alle Farbkomponentensignale Y, M und C auf geringem Pegel. Bei der Grenze BR sind die Pegel der Farbkomponentensignale Y und M erhöht, während das Farbkomponentensignal C auf einem geringen Pegel bleibt. In dem roten Bereich RR verbleiben die Farbkomponentensignale Y und M auf hohen Pegeln, und das Farbkomponentensignal C wird auf dem geringen Pegel rückgehalten.
Das scharfe Signal S ist durch das Maximum der Farbkomponentensignale Y, M und C gebildet (S = Max[Y, M, C]). Das unscharfe Signal U wird durch Glätten des Schärfensignals mit der vorgegebenen Glättungsbreite gewonnen. Die Wellenform des unscharfen Signals ist locker über der Grenze BR geändert.
Fig. 3B ist eine Darstellung, die die Wellenformen der Signale zeigt, die von denen in Fig. 3A gezeigten gewonnen sind. Ein Differenzsignal (S - U) ist in dem obersten Abschnitt gezeigt. Das Differenzsignal (S - U) hat unterschiedliche Polaritätspegel über der Grenze BR. In dem zweiten Abschnitt zeigt eine durchgezogene Linie ein Signal k(S - U), das durch Multiplizieren des Differenzsignals (S - U) mit einem vorgegebenen Koeffizienten k gewonnen ist, eine mit einem Punkt versehene Kettenlinie zeigt ein Differenzsignal (Smax - S) zwischen dem maximalen Wert Smax und dem Schärfensignal S, und eine mit zwei Punkten gebildete Kettenlinie zeigt ein Differenzsignal (Smin - S) zwischen dem Minimalwert Smin und dem Schärfensignal S.
Ein Erhöhungssignal DSEL ist nach folgenden Regeln gebildet:
(1) Das kleinere der Signale k(S - U) und das Differenzsignal (Smax - S) wird ausgewählt, um ein Signal DMIN wie folgt zu bilden:
DMIN = Min[k(S - U), (Smax - S)]
(2) Sodann wird das größere der Signale DMIN und des Differenzsignals (Smax - S) als das Erhöhungssignal DSEL gebildet:
DSEL = Max[DMIN, (Smin - S)]
Das Erhöhungssignal DSEL, das so gewonnen ist, wird den jeweiligen Farbkomponentensignalen Y, M und C, gezeigt in Fig. 3A, aufaddiert, um erhöhte Signale ESy, ESM und ESc für die entsprechenden Farbblöcke zu bilden.
Jedes der erhöhten Signale ESy und ESM ist bei dem maximalen Wert Smax in einem Intervall SR, und diese Signale ESy und ESM sind gesättigt. In dem Intervall SR ist der Pegel des erhöhten Signals ESC geklemmt oder begrenzt auf einen bestimmten Pegel. Die erhöhten Signale ESy, ESM und ESC sind so ausgeglichen, um das Auftreten einer unerwünschten schwarzen Kontur zu unterdrücken. Wenn dieses Verfahren auf der Grenze zwischen einem Graubereich und einem Bereich mit einer hellen Farbe angewandt wird, wird das Auftreten einer scheinbaren Farbgrenze in ähnlicher Weise unterdrückt.

C. Aufbau der Schaltung

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis zur Erhöhung der Schärfe nach dem Verfahren zum Gewinnen des Schärfensignals S&sub0; aus der Graukomponente, wie es oben unter Punkt B-1 "Erstes Verarbeiten" beschrieben worden ist, zeigt.
Die Farbvorlage 100 wird von dem Bildabtastleser 200 nacheinander entlang Abtastzeilen (Fig. 1) ausgelesen. Die Farbkomponentensignale Yi, Mi, Ci und Ki, die so für jedes Pixel gewonnen sind, werden in einen Erzeugungskreis 1 zur Bildung des Schärfensignals eingegeben. In dem Schaltkreis 1 wird die Gleichung (1) auf diese Signale angewendet, wodurch das Schärfensignal S&sub0; hergestellt wird. Der Aufbau und der Betrieb dieser Schaltung wird im folgenden beschrieben.
Das scharfe Signal S&sub0; wird einem Zeilenpuffer 2 eingegeben. Auf der Grundlage des scharfen Signals S&sub0;, das entlang einer Bildlesefolge eingegeben ist, erzeugt der Zeilenpuffer 2 scharfe Signale P1 bis P9 bezüglich aller Pixel, die zu der Pixelanordnung in einer 3 mal 3 Matrix gehören.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau des Zeilenpuffers 2 zeigt. Die Zeilenspeicher 10 und 11 haben eine Speicherkapazität für das scharfe Signal S&sub0; für eine Abtastzeile. Diese Zeilenspeicher 10 und 11 speichern jeweils das scharfe Signal S&sub0; für ein Paar von benachbarten Abtastzeilen in Übereinstimmung mit einem Befehl von einem Speicherkontroller 12, der durch einen Taktimpuls CLK gesteuert wird, welcher von einem (nicht gezeigten) Taktgenerator zugeführt wird.
Das scharfe Signal S&sub0; wird seguentiell in drei Register 13, 14 und 15 eingegeben, die in Reihe miteinander angeordnet sind, um seguentiell Pixel um Pixel gespeichert zu werden. Die scharfen Signale S&sub0; werden auch sequentiell in die Zeilenspeicher 10 und 11 eingegeben.
Eine Gruppe von drei Registern 16, 17 und 18 und eine andere Gruppe von drei Registern 19, 20 und 21 sind an den jeweiligen rückwärtigen Stufen der Zeilenspeicher 10 und 11 vorgesehen, wo die Register 13, 16 und 19 (14, 17 und 20; 15, 18 und 21) parallel zueinander angeordnet sind. Die Registergruppen 16 bis 18 und 19 bis 21 sind dazu eingerichtet, seguentiell das scharfe Signal S&sub0;, das aus den Zeilenspeichern 10 und 11 ausgelesen ist, Pixel um Pixel durch einen Befehl von einem Speicherkontroller 12 zu halten. Durch diesen Aufbau geben neun Register 13 bis 21 die scharfen Signale P1 bis P9 bezüglich der jeweiligen Pixel, die in der 3 mal 3 (= 9) Matrix angeordnet sind, aus.
Das scharfe Signal P5 des zentralen Pixels innerhalb der neuen Pixel wird auch als das scharfe Signal S&sub0; ausgegeben, das das Zeilenpuffer 2 passiert hat. Die scharfen Signale P1 bis P9 der neun Pixel werden parallel in einen nachfolgenden Schaltkreis 3 zum Erzeugen eines unscharfen Signals eingegeben, in dem der gewichtete Mittelwert der scharfen Signale P1 bis P9 gewonnen wird, um so das unscharfe Signal U zu erzeugen.
Das scharfe Signal S&sub0; wird in einen positiven Eingangsanschluß eines Addierers 4 eingegeben. Das unscharfe Signal U wird in einen negativen Eingangsanschluß eingegeben. Der Addierer 4 arbeitet im wesentlichen als Subtrahierer, wodurch ein Differenzsignal (S&sub0; - U) ausgegeben wird.
Das Differenzsignal (S&sub0; - U) wird seguentiell in zwei Nachschlag-Tabellenspeicher (LUT) 5 und 6 eingegeben, die in Reihe miteinander angeordnet sind. Das LUT 5 wandelt den Pegel des Differenzsignals (S&sub0; - U) bezüglich seiner Polarität. Das LUT 6 empfängt ein unscharfes Signal U, um den Pegel des Ausgangs von dem LUT 5 mit Bezugnahme auf den des unscharfen Signals U zu wandeln. Die Kombination der LUT 5 und 6 kann durch eine einzelne Nachschlagtabelle ersetzt werden.
Der Erhöhungsfaktor E, der so gewonnen wird, wird in eine weitere Nachschlagtabelle LUT 7 eingegeben. Die LUT 7 multipliziert den Erhöhungsfaktor E um einen Koeffizienten, der zuvor für jeden Farbblock eingegeben ist. Unter der Annahme, daß kY, kM, kC und kK die Koeffizienten, die den Farbblöcken von Gelb, Magenta, Cyan bzw. Schwarz entsprechen, darstellen, werden Erhöhungssignale EY, EM, EC und EK entsprechend den Farbblöcken der Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz von dem LUT 7 ausgegeben, die wie folgt ausgedrückt sind:
EY = kY x E
EM = kM x E
EC = kC x E ... (5)
EK = kK x E
Diese Signale EY, EM, EC und EK werden einem Addierer 9 zugeführt.
Die Farbkomponentensignale Yi, Mi, Ci und Ki werden weiter in einen Zeitkorrekturpuffer 8 eingegeben, um in diesem Puffer um Zeitdauern verzögert zu werden, die zum Bilden der vorerwähnten Erhöhungsfaktoren EY, EM, EC und EK erforderlich sind. Die verzögerten Farbkomponentensignale werden von dem Puffer 8 einem Addierer 9 als Farbkomponentensignale Y, M, C und K zugeführt. Der Addierer 9 addiert die Farbsignale Y, M, C und K zu den Erhöhungsfaktoren E,, EM, EC und EK für jede Farbkomponente. Auf diese Weise werden Erhöhungssignale ESY, ESM, ESC und ESK entsprechend den jeweiligen Farbblocks von Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz gewonnen.
Fig. 6 ist eine Blockdarstellung, die beispielhaft den Aufbau des vorerwähnten Schaltkreises 1 zum Erzeugen eines scharfen Signals, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, zeigt. Der Schaltkreis 1 erzeugt das scharfe Signal S&sub0; auf der Grundlage der oben wiedergegebenen Gleichung (1).
Es wird jetzt auf Fig. 6 Bezug genommen. Die Farbkomponentensignale Yi, Mi und Ci werden in einen Komparator 22 und einen Selektor 23 eingegeben. Der Komparator 22 vergleicht die jeweiligen Pegel der drei Eingangssignale Yi, Mi und Ci miteinander, um Signale 22Y, 22M und 22C zu erzeugen, die aktiviert werden, wenn Yi > Mi, Mi > Ci bzw. Ci > Yi. Die drei Ausgangssignale 22Y, 22M und 22C werden dem Selektor 23 zugeführt. Der Selektor 23 wählt den minimalen Wert Min(Yi, Mi, Ci) der Eingangssignale Yi, Mi und Ci entsprechend der Regel, wie sie in Tabelle 1 angegeben ist, aus, um diese auszugeben. (Fehler)
Der minimale Wert Min(Yi, Mi, Ci) wird in eine Nachschlagtabelle LUT 24 eingegeben, um mit einem Koeffizienten a&sub1; multipliziert zu werden, um so ein Signal a&sub1; x [Min(Yi, Mi, C)]zu erzeugen.
Andererseits wird das Signal Ki der schwarzen Komponente in eine Nachschlagtabelle LUT 25 eingegeben, um mit einem Koeffizienten a&sub2; multipliziert zu werden, um so ein Signal a&sub2; x Ki zu erzeugen. Das Signal a&sub1; x [Min(Yi, Mi, Ci)] wird dem Signal a&sub2; x Ki in einem Addierer 26 zugefügt, wodurch das scharfe Signal S&sub0; wie folgt erzeugt wird:
S&sub0; = Gi = a&sub1; x [Min(Yi, Mi, Ci)] + a&sub2; x Ki
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine andere beispielhafte Struktur des Schaltkreises 1 zum Erzeugen des scharfen Signals zeigt. Dieser Schaltkreis erzeugt ein scharfes Signal S&sub0; auf der Grundlage der Gleichung (4). Aufbau und Betrieb eines Komparators 22, eines Selektors 23 und der Nachschlagtabellen LUT 24 und 25 sind denen ähnlich, die in Fig. 6 gezeigt sind. Farbkomponentensignale Yi, Mi und Ci werden in LUT 27, 28 bzw. 29 eingegeben, um mit Koeffizienten b&sub1;, b&sub2; und b&sub3; multipliziert zu werden. Die jeweiligen Ausgangssignale b&sub1; x Yi, b&sub2; x Mi und b&sub3; x Ci der LUT 27, 28 und 29 werden in einem Addierer 30 aufaddiert, um so ein Signal (b&sub1; Yi + b&sub2; Mi + b&sub3; Ci) zu erzeugen. Das Signal (b&sub1; Yi + b&sub2; Mi + b&sub3; Ci) wird weiter mit einem Koeffizienten a&sub3; in einem LUT 31 multipliziert, wodurch ein Signal a&sub3; x (b&sub1; Yi + b&sub2; Mi + b&sub3; Ci) in einen Addierer 26a eingegeben wird. Der Addierer 26a addiert das Signal a&sub1; x [Min(Yi, Mi, Ci)] von dem LUT 24, das Signal a&sub2; x Ki von dem LUT 25 und das Signal a&sub3; x (b&sub1; Yi + b&sub2; Mi + b&sub3; Ci) von dem LUT 23 auf, um das nachfolgende scharfe Signal zu erzeugen:
S&sub0; = a&sub1; x [Min(Yi, Mi, Ci)] + a&sub2; x Ki
+ a&sub3; x (b&sub1; Yi + b&sub2; Mi + b&sub3; ci)
Das scharfe Signal S&sub0;, das anhand der Gleichung (4) gewonnen ist, als auch dasjenige, das nach der Gleichung (1) gewonnen ist, beinhaltet ein Grausignal Gi.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreis zur Erhöhung der Schärfe zeigt, unter Verwendung eines Erhöhungsfaktors DSEL, wie es hier oben unter dem Punkt B-2 "Zweite Verarbeitung" beschrieben worden ist. Farbkomponentensignale Y, M, C und K werden parallel in einen Addierer 9 eingegeben. In einem (nicht gezeigten) Betriebsschaltkreis, der in einem Schaltkreis 400 zur Erhöhung der Verstärkung angeordnet ist, wird das maximale Signal Max(Y, M, C) und die Farbkomponentensignale Y, M und C als ein scharfes Signal S ausgewählt, und ein Signal, das durch Glätten des scharfen Signals mit einer vorgegebenen Glättungsbreite gewonnen worden ist, wird als ein unscharfes Signal U gebildet. Das scharfe Signal S wird in einen positiven Eingangsanschluß eines Addierers 4 eingegeben, und das unscharfe Signal U wird in einen negativen Eingangsanschluß eingegeben. Der Addierer 4 erzeugt ein Differenzsignal (S - U), um dieses in eine Nachschlagtabelle LUT 81 einzugeben. Die LUT 81 multipliziert das Differenzsignal (S - U) mit einem Koeffizienten k, um ein Signal k x (S - U) zu erzeugen, und liefert dieses zu einem Begrenzer 82.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des Begrenzers 82 zeigt. Der Begrenzer 82 empfängt das scharfe Signal S und das Signal k (S - U). Das scharfe Signal S wird in jeweilige negative Eingangsanschlüsse von Addierern 91 und 92 eingegeben. Ein Maximalwert Smax, der zuvor in einen Haltekreis 93 für den Maximalwert eingegeben worden ist, wird in einen positiven Eingangsanschluß des Addierers 91 eingegeben, und ein minimaler Wert Smin, der zuvor in einen Haltekreis 94 für den Minimalwert eingegeben worden ist, wird in einen positiven Eingangsanschluß eines Addierers 92 eingegeben. Der Addierer 91 gibt ein Signal (Smax - S) aus, während der Addierer 92 ein Signal (Smin - S) ausgibt. Ein Selektor 95 vergleicht das Signal (Smax - S) mit dem Signal k (S - U), um das kleinere auszuwählen und auszugeben. Ein weiterer Selektor 96 vergleicht das Signal (Smin - S) mit dem Ausgang von dem Selektor 95, um das größere Signal auszuwählen und auszugeben.
Das schließlich ausgegebene Ausgangssignal ist ein Erhöhungsfaktor DSEL, der in Fig. 3B gezeigt ist. In dem in Fig. 8 gezeigten Schaltkreis wird der Erhöhungsfaktor DSEL mit einem Koeffizienten multipliziert, der zuvor für jeden Farbblock in einem LUT 7 gesetzt worden ist. Erhöhungsfaktoren EY, EM, EC und EK für die jeweiligen Farbblöcke ausgegeben von dem LUT 7 werden zu entsprechenden Farbkomponentensignalen Y, M, C und K in dem Addierer 9 addiert. Infolgedessen gibt der Addierer 9 erhöhte Signale ESY, ESM, ESC und ESK entsprechend den jeweiligen Farbblöcken von Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz aus.

D. Abwandlung

Obwohl in den vorangehenden Ausführungsbeispielen die Verarbeitung ausgeführt wird bezüglich der jeweiligen Farbkomponentensignale von Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, kann eine ähnliche Verarbeitung ausgeführt werden anhand der primären Farbkomponentensignale, d. h. der Farbsignale von Rot (R), Grün (G) und Blau (B). Beispielsweise wird ein scharfes Signal S&sub0;' basierend auf einer Graukomponenten wie folgt erzeugt:
S&sub0;'= a&sub1; x [Min(R, G, B)] +
a&sub2; x (b&sub1; x R + b&sub2; x G + b&sub3; x B) ... (6)
Ein Schaltkreis zur Erzeugung dieses scharfen Signals s&sub0;, empfängt die Farbkomponentensignale R, G und B anstelle der Eingangssignale Yi, Mi und Ci der in Fig. 7 gezeigten Schaltung. Auf das LUT 25 wird verzichtet. Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung ist so abgewandelt, um eine ähnliche Verarbeitung auszuführen.

Claims

1. Verfahren zum Erhöhen des Fokus eines Farbbildes, mit den Schritten des Vorbereitens eines Farbbildes (100), des Trennens des Farbbildes in Farbkomponenten für jedes Pixel des Farbbildes und des Ausziehens einer Graukomponente (Gi) aus den Farbkomponenten,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiter die folgenden Schritte aufweist:

Erzeugen eines scharfen Signals (So) das die Graukomponente (Gi) für jedes Pixel ausdrückt,

Glätten des scharfen Signals (So) in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Glättungsregel zum Erzeugen eines unscharfen Signals (u),

Berechnen der Differenz zwischen dem scharfen Signal (So) und dem unscharfen Signal (u), und

Addieren der Differenz zu jeder der Farbkomponenten zur Erzeugung von Farbkomponentensignalen, die ein bezüglich des Fokus erhöhtes Farbbild ausdrücken.

2. Verfahren zum Erhöhen des Fokus eines Farbbildes, mit den Schritten des Vorbereitens eines Farbbildes (100), des Trennens des Farbbilds in Farbkomponenten für jedes Pixel des Farbbildes und des Ausziehens einer Graukomponente (Gi) aus den Farbkomponenten,

Berechnen einer gewichteten, linearen Kombination der Farbkomponenten,

Kombinieren der Graukomponente (Gi) mit der gewichteten, linearen Kombination zur Schaffung eines kombinierten Wertes, und

Erzeugen eines scharfen Signals (So), das den kombinierten Wert für jedes Pixel ausdrückt,

Glätten des scharfen Signals (So) in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Glättungsregel zur Erzeugung eines unscharfen Signals (u),

Berechnen der Differenz zwischen dem scharfen Signal (So) und des unscharfen Signals (u), und

Addieren der Differenz zu jeder der Farbkomponenten zur Erzeugung von Farbkomponentensignalen, die ein im Fokus erhöhtes Farbsignal ausdrücken.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine der Farbkomponenten eine achromatische Farbkomponente ist, die anderen der Farbkomponenten chromatische Farbkomponenten sind und das Verfahren weiter die folgenden Schritte aufweist:

Vergleichen der chromatischen Farbkomponenten miteinander zum Erkennen einer minimalen oder maximalen Komponente innerhalb der chromatischen Komponenten,

Berechnen einer linearen Kombination der minimalen oder maximalen Komponente und der achromatischen Komponente und

Bestimmen der Graukomponente (Gi) in Übereinstimmung mit der linearen Kombination.

4. Verfahren zum Erhöhen des Fokus eines Farbbildes zum Auf zeichnen des Farbbildes innerhalb eines vorgegebenen Farbreproduktionsbereichs, wobei das Verfahren die Schritte des Aufbereitens eines Farbbildes und des Trennens des Farbbildes in Farbkomponenten für jedes Pixel des Farbbildes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiter aufweist:

Erzeugen eines scharfen Signals (So) auf der Grundlage der Farbkomponenten, wobei jedes scharfen Signal (So) das Farbbild für jedes Pixel ausdrückt,

Erzeugen eines unscharf en Signals (u), das das Farbbild für einen Bereich, der größer als das Pixel ist, ausdrückt,

Berechnen der Differenz zwischen dein scharfen Signal (So) und dem unscharfen Signal (u),

Multiplizieren der Differenz mit einem vorgegebenen Koeffizienten (k) zum Erzeugen eines Erhöhungswerts,

Addieren des Erhöhungswerts zur jeweiligen der Farbkomponenten, um erhöhte Signale für jeweilige Farben zu erzeugen unter Begrenzung des Erhöhungswerts auf einen Grenzpegel, wobei der Grenzpegel derart bestimmt ist, daß jedes der Erhöhungssignale innerhalb des Farbreproduktionsbereichs ist, und

Ausgeben der erhöhten Signale an einen Bildrekorder zum Aufzeichnen des im Fokus erhöhten Farbbildes.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren weiter die Schritte des Extrahierens einer maximalen Komponente aus den Farbkomponenten und des Erzeugens des scharfen Signals (So) in Übereinstimmung mit der maximalen Komponente aufweist.

6. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 4 oder 5, wobei das Verfahren weiter die Schritte des Subtrahierens des scharfen Signals (So) von einem ersten Signal, das eine obere Grenze für den Farbreproduktionsbereich ausdrückt, zum Erzeugen eines ersten Subtraktionswerts, des Vergleichens des Erhöhungswerts mit dem ersten subtrahierten Wert zum Bestimmen des kleineren aus dem Erhöhungswert und dem ersten subtrahierten Wert, und des Begrenzens des Erhöhungswerts auf den kleineren Wert aufweist.

7. Ein Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren weiter die Schritte des Subtrahierens des scharfen Signals (So) von einem zweiten Signal, das die untere Grenze des Farbreproduktionsbereichs ausdrückt, zum Erzeugen eines zweiten Subtraktionswerts, des Vergleichens des zweiten Subtraktionswerts mit dem kleineren Wert zum Bestimmen des größeren Werts des zweiten Subtraktionswerts und des kleineren, und weiter des Begrenzens des Erhöhungswerts auf den größeren Wert aufweist.

8. Ein Bildprozessor (300) zum Erhöhen des Fokus eines Farbbildes, mit einem Bildleser zum Lesen eines Farbvorlagebildes zum Trennen des Farbvorlagebildes in Farbkomponenten für jedes Pixel des Bildes und Mitteln zum Extrahieren einer Graukomponente (G1) aus den Farbkomponenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor weiter aufweist:

Mittel (1) zum Erzeugen eines scharfen Signals (So) für jedes Pixel in Übereinstimmung mit den Graukomponenten,

Mittel (3) zum Bilden des Mittelwerts des scharfen Signals (So) für benachbarte pixel zum Erzeugen eines unscharfen Signals (u),

Mittel (4) zum Berechnen der Differenz zwischen dem scharfen Signal (So) und dem unscharfen Signal (u), und

Mittel zum Berechnen jeweiliger linearer Kombinationen der Differenz und der Farbkomponenten zur Erzeugung erhöhter Signale, die ein im Fokus erhöhtes Farbvorlagebild ausdrücken.

9. Ein Bildprozessor nach Anspruch 8, der weiter Mittel zum Berechnen einer gewichteten linearen Kombination der Farbkomponenten und Mittel zum Addieren der gewichteten, linearen Kombination zu der Graukomponente (Gi) zum Erzeugen des scharfen Signals (So) aufweist.

10. Ein Bildprozessor nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Vorrichtung zur Fokuserhöhung eines Farbbildes für eine positive Bildreproduktion verwendet wird, und das Farbbild durch chromatische Farbkomponenten und achromatische Farbkomponenten ausgedrückt wird, wobei der Prozessor weiter aufweist:

Mittel zum Vergleichen der chromatischen Farbkomponenten miteinander zum Extrahieren einer minimalen Komponente aus den chromatischen Farbkomponenten, Mittel zum Multiplizieren der minimalen Komponente mit einer ersten Konstante zur Erzeugung eines ersten Werts, Mitteln zum Multiplizieren einer achromatischen Komponente mit einer zweiten Konstante zum Erzeugen eines zweiten Werts, und Mitteln zum Addieren des ersten Werts zu dem zweiten Wert, um die Graukomponente (Gi) zu erzeugen.

11. Eine Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Vorrichtung zur Fokuserhöhung eines Farbbildes für positive Bildreproduktion verwendet wird und das Farbbild durch chromatische Farbkomponenten und achromatische Farbkomponenten ausgedrückt wird, wobei der Prozessor weiter Mittel zum Vergleichen der chromatischen Farbkomponenten miteinander und zum Extrahieren einer maximalen Komponente aus den chromatischen Farbkomponenten, Mittel zum Multiplizieren der maximalen Komponenten mit einer ersten Konstante zur Erzeugung eines ersten Werts, Mittel zum Multiplizieren der achromatischen Komponente mit einer zweiten Konstante zum Erzeugen eines zweiten Werts, und Mittel zum Addieren des ersten Werts auf den zweiten Wert zum Erzeugen der Graukomponente (Gi) aufweist.

12. Ein Bildprozessor zum Erhöhen des Fokus eines Farbbildes, mit Mitteln zum Lesen eines Farbvorlagebildes zum Trennen des Farbvorlagebildes in Farbkomponenten für jedes Pixel des Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor Mittel zum Erzeugen eines scharfen Signals (So) für jedes Pixel in Übereinstimmung mit den Farbkomponenten, Mittel zum Erzeugen eines unscharfen Signals (u), das das Farbvorlagebild für einen Bereich, der größer als das Pixel ist, ausdrückt, Mittel zum Erzeugen eines ersten Erhöhungssignals (k), das das Produkt eines konstanten Werts und der Differenz zwischen dem scharfen Signal (So) und dem unscharfen Signal (u) ausdrückt, Begrenzungsmittel (82) zum Begrenzen des ersten Erhöhungssignals in Übereinstimmung mit dem scharfen Signal (So) zum Erzeugen eines zweiten Erhöhungssignals und Mittel zum Addieren des zweiten Erhöhungssignals individuell zu den Farbkoinponenten zum Erzeugen erhöhter Signale, die das im Fokus erhöhte Farbvorlagebild ausdrücken, aufweist.

13. Ein Bildprozessor in Übereinstimmung mit Anspruch 12, wobei der Bildprozessor weiter Haltemittel (93) zum Halten erster und zweiter Werte, die die oberen und unteren Grenzen eines vorgegebenen Farbdichtebereichs ausdrücken, aufweist, und das Begrenzungsmittel (82) Mittel zum Subtrahieren des scharfen Signals (So) von einem ersten Begrenzungssignal, das den ersten Wert ausdrückt, beinhaltet, zum Erzeugen eines ersten subtrahierten Signals, das erste Begrenzungssignal von dem Haltemittel (93) zugeführt wird, Mittel zum Subtrahieren des scharfen Signals (So) von einem zweiten Begrenzungssignal, das den zweiten Wert ausdrückt, zum Erzeugen eines zweiten subtrahierten Signals, wobei das zweite Begrenzungssignal von dem Haltemittel (93) zugeführt wird, und Mittel zum Begrenzen des ersten Erhöhungssignals innerhalb eines Bereiches zwischen dem ersten und dem zweiten subtrahierten Signal zum Erzeugen des zweiten Erhöhungssignals aufweist.

14. Ein Bildprozessor nach Anspruch 13, wobei der Prozessor weiter Mittel zum Auswählen des kleineren Signals aus dem ersten Erhöhungssignal K (S - u) und dem ersten subtrahierten Signal (Smax - S) aufweist, um ein erstes ausgewähltes Signal Dmin zu repräsentieren, und Mittel zum Selektieren des größeren Signals aus dem ersten selektierten Signal Dmin und dem zweiten subtrahierten Signal (Smax - S) aufweist, um ein zweites selektiertes Signal Dsel auszudrücken.