DE69320144T2

DE69320144T2 - Gerät und Verfahren zur Erzeugung von Halbtonfarbbildern

Info

Publication number: DE69320144T2
Application number: DE69320144T
Authority: DE
Inventors: James M. Lowell Ma 01852 Enge; Foster M. Lincoln Ma 01773 Fargo; John L. North Chelmsford Ma 01863 Ingraham
Original assignee: Iris Graphics Inc
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1993-11-03
Publication date: 1999-04-22
Anticipated expiration: 2013-11-04
Also published as: DE69320144D1; EP0596723A1; US5416612A; JPH06326858A; EP0596723B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Vorrichtungen und Techniken zum Erzeugen von Halbtonfarbbildern und insbesondere auf Vorrichtungen und Techniken zur Anordnung von Punkten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Kontinuierliche Vier-Farb-Tintenstrahldrucker produzieren einen kontinuierlichen Strom von Tintentröpfchen, welche selektiv auf einem Druckmedium, wie beispielsweise einem Blatt Papier, angeordnet werden oder in ein Abfallsystem gelenkt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß sich der Ausdruck "Tröpfchen" auf eine Einheit eines Farbstoffes bezieht.
Wenn ein oder mehrere Tröpfchen einer Farbe auf einem Blatt Papier an einer adressierbaren Stelle, welche als "Bildpunkt" bzw. "Pixel" oder Bildelement bekannt ist, angeordnet werden, wird die Summe dieser Tröpfchen als "Punkt" bezeichnet. Ein Bildpunkt-Platz kann bis zu vier Punkte aufweisen, welche die drei subtraktiven Grundfarben (Zyan, Magenta und Gelb) und schwarz einschließen. Die Menge des Farbstoffes an einem Bildpunkt-Platz kann durch Änderung der Anzahl der Tröpfchen in einem Punkt und der Anzahl der Punkte in einem Bildpunkt variiert werden.
Zusätzlich zur Variation der Anzahl der Tröpfchen in einem Punkt, kann ebenso die Anordnung der Punkte auf einem Druckmedium den Umfang der gedruckten Farben erhöhen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß Punkte in einer Matrix von Bildpunkten angeordnet werden, welche als "Makro-Bildpunkt" bezeichnet wird. Der Makro-Bildpunkt ist typischerweise ein quadratisches Vielfaches von Bildpunkten (z. B. 2 · 2, 4 · 4), oder es kann alternativ ein rechteckiges Vielfaches von Bildpunkten sein (z. B. 2 · 4).
Werden Punkte mit einer unterschiedlichen Anzahl von Tröpfchen und einer Makro- Bildpunkt-Matrix genutzt, kann ein Makro-Bildpunkt-Füllverfahren entworfen werden, welches die Punktgröße und die erforderliche Punktanordnung festlegt, um verschiedende Schattierungen (d. h. Graustufen) einer gegebenen Farbe zu erzeugen.
Die Patentschrift US 4,367,482 von Heinzl beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Darstellen von Halbtonfarbbildern durch Anwenden der Formation von Bildpunkten (d. h. Punkte) gleicher Größe.
Die Patentschrift US 3,977,077 von Berry et al. beschreibt ein monochromes Verfahren zum Anordnen der Punkte auf dem Papier durch Benutzen einer 4 · 4- Matrix (d. h. 16 Bildpunkt-Stellen) für jeden Makro-Bildpunkt. 16 inkrementelle Makro-Bildpunkt-Füllmuster sind definiert, welche 16 Graustufen darstellen. Dunklere Farben werden durch Erhöhen der Anzahl von Tröpfchen pro Punkt an jedem Bildpunkt-Platz erzeugt.
Die Patentschriften US 3,977,077 und US 4,065,773 von Berry beschreiben beide ein Verfahren zum Erzeugen vielfacher Graustufen durch Anwenden einer Kombination von Punktgrößenvariation (d. h. eine unterschiedliche Anzahl von Tröpfchen pro Punkt) und Punktanordnungsmatrizen (d. h. unterschiedliche Makro-Bildpunkte).
Die Stellen in einem 4 · 4-Makro-Bildpunkt werden typischerweise wie folgt numeriert:
wobei die Rasterlinie oder Drucklinie sich horizontal über die Makro-Bildpunkt- Matrix bewegt. Folglicherweise werden die Punkte 1, 2, 3 und 4 zuerst gedruckt und die anderen Zeilen folgen.
Ein herkömmliches Makro-Bildpunkt-Füllverfahren für einen 4 · 4-Makro-Bildpunkt folgt der Form eines Bayer- oder verteilten Punkt-Musters, welches typischerweise für Ausgabeeinrichtungen genutzt wird, welche eine diskrete Punktgröße drucken.
Ein Beispielmuster ist:
wobei der Makro-Bildpunkt in der dargestellten Reihenfolge gefüllt wird. In anderen Worten, einen 4 · 4-Makro-Bildpunkt mit einer Graustufe von 3 würde die mit 1 bis 3 gekennzeichneten Bildpunkt-Plätze mit einem Punkt gefüllt haben und ein Makro- Bildpunkte mit einer Graustufe von 4 würde die mit 1 bis 4 gekennzeichneten Bildpunkt-Plätze mit einem Punkt gefüllt haben.
Bei direkten digitalen Farbdrucken, wie beispielsweise Farbsublimationsdrucken und Tintenstrahldrucken, ist die herkömmliche Technologie, weiche durch den vorstehend beschriebenen Stand der Technik beispielhaft angeführt wurde, nicht fähig durchgehend einheitliche Drucke ohne sichtbare Muster über den ganzen Eingabe- Intensitätsbereich darzustellen. Ein typisches Bild, welches einen Bildfehler, der als rainbowing bekannt ist, darstellt, ist in Fig. 1A wiedergegeben. Eine vereinfachte, vergrößerte Wiedergabe von Teilen des Bildes von Fig. 1A erscheint in Fig. 1B.
Die Verfahren von Berry und die Muster von Bayer sind nicht für eine Benutzung bei Farbdrucken vorgesehen. Diese Verfahren und die Muster wären geeignet zum Drucken von mehr als einer Farbe, wenn die Punkte der verschiedenen Farben immer exakt Punkt auf Punkt angeordnet würden, wie in Fig. 1B für mehrere schwarze Punkte 10 und mehrere andere Punkte 12 von entweder Zyan, Magenta oder Gelb, dargestellt ist. Ein schwarzer Punkt 10 und ein anderer Punkt 12 bilden zusammen einen Bildpunkt 14.
Bei den in Fig. 1B dargestellten Punkten ist die Punktegröße derart, daß einige weiße Gebiete 16 die Punkte 10 und 12 umgeben. In dieser Situation verdeckt die Dichte des schwarzen Punktes 10 teilweise oder komplett die Farbe der anderen Punkte 12 und die Menge von weißen Flächen zwischen jedem Bildpunkt 10.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist die Genauigkeit der Tintenstrahldruckerfarbenregistrierung leider derart, daß die Punkte der zwei oder mehr Farben nicht gleichförmig angeordnet werden, so daß sie sich perfekt überschneiden. Dies wird in Fig. 1B dargestellt und führt zu einer Farbe, welche nicht der gewünschten Farbe entspricht, sondern eher einer ähnlichen. In dieser Situation ist die Farb-zu- Farb-Registrierung keine Punkt-zu-Punkt-Registrierung, so daß die Dichte des schwarzen Punktes 10 nicht teilweise oder komplett die Farbe des anderen Punktes 12 verdeckt und die Menge an weißer Fläche 16 zwischen den Bildpunkten 14 wird reduziert.
Die durch die in Fig. 1B dargestellte Paßdifferenz erzeugten Farbfehler können wie folgt klassifiziert werden:
a) Farbvariationen über dem Farbdruck, welche mit einer Frequenz von einem Zyklus pro Inch oder höher auftreten (Typ I Fehler oder "striations");
b) Farbvariationen über dem Farbdruck, welche mit einer Frequenz niedriger als ein Zyklus pro Inch auftritt (Typ II Fehler oder "rainbowing");
c) Farbvariationen zwischen zwei oder mehr Farbdrucken des gleichen Bildes auf einem Drucker (Typ III Fehler); und
d) Farbvariationen zwischen Farbbildern des gleichen Bildes auf zwei oder mehr Druckern (Typ IV Fehler).
Es sei darauf hingewiesen, daß die Typen I und II eindimensionale Moire-Muster erzeugen, welche im Farbdruck sichtbar sind, wie in Fig. 1A dargestellt. Grundsätzlich werden die Fehler nur erzeugt bei Farben im Bereich von solchen mit weißen Lichtpunkten (d. h. weiße Stellen 16 bis zu Mitteltönen). Die Fehler sind nicht sichtbar wenn die Farbe des Druckpunktes dunkel genug ist, so daß der ganze Druckpunktbereich mit Tinte bedeckt ist.
Eine Farb-zu-Farb-Paßdifferenz wird typischerweise durch Ungenauigkeiten in dem elektromechanischen Entwurf und/oder der Herstellung des Druckers verursacht. Ein besonderer Grund ist die Ungenauigkeit des Getriebes und des Antriebsmechanismus einschließlich Riemenscheiben, Riemen, Schneckengetriebe und Leitspindeln. Die Variation in dem Getriebebetrieb erzeugt verschiedene Frequenzen von "rainbowing".
Die Paßdifferenz kann verbessert werden, indem die physikalischen Aspekte des Druckers verbessert werden, wobei dies typischerweise sowohl im Design als auch in den Herstellungprozessen kostenintensiv ist.

ABRISS DER ERFINDUNG

Es wird deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zu stellen zum Verbessern der Toleranz gegenüber Bildfehlern, welche durch Farb zu Farb Paßdifferenzen hervorgerufen werden, ohne daß wesentliche Änderungen im Design oder dem Herstellungsprozeß des Druckers durchgeführt werden müssen. Die vorliegende Erfindung zielt darauf, Moire-Fehler (Typen I und II) zu minimieren und eine Bildwiederholbarkeit von Bild zu Bild auf einem einzigen Drucker und Bildgleichförmigkeit zwischen verschiedenen Druckern des gleichen Typs zu verbessern.
Es ist deshalb in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine direkte digitale Druckvorrichtung zum Erzeugen eines Halbtonfarbbildes aus einer digitalen Datei zur Verfügung gestellt, mit einer Makro- Bildpunkt-Fülleinrichtung zum Bilden eines Musters von Punkten für jeden von mehreren Farben, dadurch gekennzeichnet, daß für Datenwerte, welche kleiner als ein vorgegebener Wert entsprechend einer vorgegebenen eingegebenen Dichte sind, die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung nach einem ersten Makro-Bildpunkt- Füllalgorithmus arbeitet und für Datenwerte, welche gleich dem oder größer als der vorgegebene Wert sind, die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung nach einem zweiten Makro-Bildpunkt-Füllalgorithmus arbeitet, bei welchem mehrere der Punktpositionen unterschiedlich denen des ersten Makro-Bildpunkt-Füllalgorithmus für alle Betriebsdatenwerte sind.
Darüber hinaus erzeugt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung mehrere Vielfach-Tröpfchen- Punkte in weniger als den insgesamt zur Verfügung stehenden Bildpunkt-Plätzen in einem Makro-Bildpunkt über mindestens einen Teil eines Bereichs von eingegebenen Dichten. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine direkte digitale Druckvorrichtung zum Erzeugen ein Halbtonfarbbildes aus einer digitalen Datei zur Verfügung gestellt, bei welcher die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung für eine vorgegebene eingegebene Dichte eine Menge von unbedruckter Fläche innerhalb eines Makro-Bildpunktes im wesentlichen gleichförmig, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben, aufrechterhält.
Ferner ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine direkte digitale Druckvorrichtung zum Erzeugen eines Halbtonfarbbildes aus einer digitalen Datei zur Verfügung gestellt, bei welcher die Makro-Bildpunkt- Fülleinrichtung die Teilbereiche aller Farben und deren Kombination in jedem Punkt im wesentlichen gleichförmig über das Bild, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben, aufrechterhält.
Desweiteren ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Tintenstrahldruckvorrichtung zum Erzeugen eines Halbtonfarbbildes aus einer digitalen Datei zur Verfügung gestellt, bei welcher die Makro-Bildpunkt- Fülleinrichtung ein Muster von Punkten für jede von mehreren Farben bildet, wobei die Anordnung der Punkte als Funktion der eingegebenen Dichte von jeder der mehreren Farben variiert.
Zusätzlich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzen die Punkte eine variable Größe, als Funktion der Anzahl der Tröpfchen, welche auf den Bildpunkt-Platz aufgebracht werden.
Desweiteren werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem mittleren Bereich von eingegebenen Dichtewerten sich erhöhende, eingegebene Dichtewerte durch Hinzufügen von zusätzlichen Tröpfchen zu nichtfarbigen und farbigen Bildpunkt-Plätzen in einem Makro-Bildpunkt in abwechselnder Weise abgebildet.
Die Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Erzeugen eines Halbtonfarbbildes gemäß dem unten stehenden Anspruch 1 bereit.
Die Erfindung stellt ferner ein Druckmedium zur Verfügung, welches ein Halbtonbild in Übereinstimmung mit dem unten stehenden Anspruch 15 hervorbringt.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN UND DES ANHANGS

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Figuren und dem Anhang verstanden und besser gewürdigt werden. Es zeigen:
Fig. 1A ein typisches Farbbild aus dem Stand der Technik, welches "rainbowing" zeigt;
Fig. 1B eine Farbdarstellung des Musters der Paßdifferenz, welche das in Fig. 1A gezeigte "rainbowing" bewirkt und eine Graustufen- Darstellung mehrerer Bildpunkte, welche zwei Punkte umfassen, die zueinander in einer Punkt zu Punkt Art auf einem Platz auf dem Bild stehen und von mehreren Bildpunkten, welche aus zwei fehlgesetzten Punkten an einem anderen Platz auf dem Bild bestehen;
Fig. 2A - 2H acht Makro-Bildpunkt-Matrizen, welche mehrere Pseudobildschirmwinkel zur Verfügung stellen;
Fig. 3 eine Farbdarstellung für die Makro-Bildpunkt- Muster für Graustufen 1 bis 16, welche die Makro-Bildpunkt-Matrix von Fig. 2f verwenden;
Fig. 4 eine Farbdarstellung der Makro-Bildpunkt- Muster für die Graustufen 1 bis 16 für zwei Farben, Zyan und Magenta, welche die Makro-Bildpunkt-Matrizen entsprechend der Fig. 2 G und 2B benutzen;
Fig. 5A - 5H acht Makro-Bildpunkt-Matrizen, welche den acht Makro-Bildpunkt-Matrizen der Fig. 2A bis 2H entsprechen und entsprechend die Reihenfolge angeben, in welcher der zweite Füllabschnitt der Matrizen der Fig. 2A bis 2H gefüllt werden;
Fig. 6A - 6B Farbdarstellungen von Makro-Bildpunkt-Mustern für Graustufen 73 bis 104, welche die Makro-Bildpunkt-Matrizen der Fig. 2F und 5F benutzen;
Fig. 7 eine Farbdarstellung von Makro-Bildpunkt- Mustern für Graustufen 257 bis 272, welche eine Bayer-Makro-Bildpunkt-Matrix benutzen;
Fig. 8 ein Farbbild, welches dem von Fig. 1 entspricht, jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist; und
Fig. 9A - 9H acht Makro-Bildpunkt-Matrizen, welche mehrere Pseudo-Bildschirm-Winkel zur Verfügung stellen;
Anhang A ist eine numerische Wiedergabe des Makro- Bildpunkt-Füllverfahren der vorliegenden Erfindung für jeden der Pseudo-Bildschirm- Winkel von den Fig. 2A bis 2H.

GENAUE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird nun mit besonderem Bezug zum Tintenstrahldrucker beschrieben, wobei verstanden wir, daß die Erfindung, wie vorstehend erwähnt, ebenfalls auf andere geeignete Arten von direktem digitalen Abbilden zutrifft.
Es wird nun auf die Fig. 2A bis 8 Bezug genommen, welche für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich sind.
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die als Ergebnis von Farb zu Farb Paßdifferenzen erzeugte Bildverzerrung mittels eines Makro-Bildpunkt-Füllverfahren reduziert, das bevorzugt drei Makro-Bildpunkt-Füllverfahren beinhaltet, welche jeweils für Makro-Bildpunkte wirksam sind, die einen vorgegebenen Bereich von Punktgrößen aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Makro-Bildpunkt aus einer 4 · 4-Matrix von Bildpunkten gebildet und jeder Punkt an jeder Bildpunkt-Position kann aus bis zu 31 (in der dargestellten Ausführungsform) Tröpfchen Tinte gebildet werden. Demzufolge gibt es 496 mögliche Graustufen für jede Tintenfarbe. Trotzdem wird verstanden, daß dies nicht der Fall zu sein braucht und daß alternativ eine quadratische oder anders geformte Bildpunkt-Matrix von irgendeiner anderen geeigneten Form eingesetzt werden kann. Die maximale Anzahl an Tröpfchen braucht nicht 31 zu sein, sondern hängt eher von der Vorrichtung ab, welche die Tröpfchen erzeugt.
In der dargestellten Ausführungsform werden die Graustufen wie folgt eingeteilt: 0 bis 72, 73, 73 bis 256 und 257 bis 496, wobei für jeden Bereich ein Punkt- Platzierungsverfahren wirksam ist. Alternativ können mehr oder weniger als drei Bereiche eingesetzt werden, oder es werden drei unterschiedliche Bereiche eingesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung füllt das erste Makro-Bildpunkt-Füllverfahren lediglich die Hälfte der 16 Bildpunkt-Plätze in jeder Makro-Bildpunkt-Matrix und ordnet die Punkte derart an, daß diese Pseudobildschirmwinkel vorgeben. Alternativ wird davon ausgegangen, daß das erste Makro-Bildpunkt-Füllverfahren angewandt werden kann, um eine andere Größenordnung der Makro-Bildpunkt-Matrix-Bildpunkt-Plätze zu füllen, wie beispielsweise 40% davon. Die Fig. 2A bis 2H zeigen ein Beispiel von Punkt-Platzierung- Matrizen für die folgenden Bildschirmwinkel: 0º, 26º, 45º, 64º, 90º, 1 16º, 135 und 154º. Die Muster der Makro-Bildpunkt-Matrizen werden genutzt, bis 9 Tropfen Tinte in jedem Punkt an jedem Bildpunkt-Platz ist; in anderen Worten für Graustufen 1 bis 72.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Beispielmatrizen aus den Fig. 2A bis 2H lediglich einen möglichen Satz von Matrizen darstellen. Beispielsweise kann jede geeignete Permutation der Übereinstimmung zwischen Bildschirmwinkel und Matrizen in den Fig. 2a bis 2H angewandt werden, wie beispielsweise die Permutation, welche durch den zusätzlichen Satz von in den Fig. 9A bis 9H dargestellten Beispiel-Punkt-Platzierungs-Matrizen definiert ist. Ebenfalls kann für jede Matrix jede geeignete Füll-Reihenfolge die dargestellte Füll-Reihenfolge ersetzen. Beispielsweise könnte die Füll-Reihenfolge für die Matrix 2C alternativ wie folgt aussehen:
Ebenfalls kann für jede Matrix der erste Füllabschnitt um 90º oder 180º in jede Richtung und/oder die Plätze des ersten und zweiten Füllabschnittes ausgetauscht werden.
Fig. 3 zeigt das Füllen der Makro-Bildpunkt-Matrix von Fig. 2F für Graustufen 1 bis 16. Hellgraue Punkte, welche mit 20 bezeichnet sind, kennzeichnen einen Tintentropfen und dunkelgraue Punkte, welche mit 22 bezeichnet sind, kennzeichnen zwei Tintentröpfchen.
Es wird betont, daß im Unterschied zum Stand der Technik bei der 16. Graustufe bevorzugt nicht die Makro-Bildpunkt-Matrix komplett gefüllt ist. Tatsächlich gilt das bevorzugt für alle Graustufen innerhalb des ersten Bereichs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Vielzahl von Makro-Bildpunkt-Matrizen in einem einzigen Druck genutzt werden. Beispielsweise können die Matrizen in einer pseudo-zufälligen Art benutzt werden, bei welcher jeder Bildpunkt mit unterschiedlichen zur Verfügung stehenden Makro- Bildpunkt-Matrizen gedruckt wird. Alternativ oder zusätzlich können verschiedene Farben mit verschiedenen Matrizen gedruckt werden.
Eine bevorzugte 2-Farb-Alternative ist in Fig. 4 dargestellt, bei welche Zyan und Magenta gedruckt werden, jedoch mit verschiedenen Pseudo-Bildschirm-Winkeln. In dem dargestellten Beispiel ist Zyan mit einem Pseudo-Bildschirm-Winkel von 135º gedruckt und Magenta weist einen Bildschirm-Winkel von 26º auf. Jede Tinte wird ohne Bezug auf das Vorhandensein oder Fehlen von anderer Tinte angeordnet. Für solche Bildpunkt-Plätze, welche Teil von beiden Makro-Bildpunkt- Matrizen sind, ist die Farbe darin eine Kombination von den beiden Farben.
Die Punkte von Fig. 4 sind wie folgt gekennzeichnet:
30 1 Tröpfchen Zyan
31 1 Tröpfchen Magenta
32 1 Tröpfchen Zyan, 1 Tröpfchen Magenta
33 2 Tröpfchen Zyan, 1 Tröpfchen Magenta
34 1 Tröpfchen Zyan, 2 Tröpfchen Magenta
35 2 Tröpfchen Zyan
36 2 Tröpfchen Magenta
37 2 Tröpfchen Zyan, 2 Tröpfchen Magenta
Es wird von Fachleuten verstanden, daß bei Benutzen einer Kombination von Mustern aus den Fig. 2A bis 2H, wie vorstehend beschrieben, die Effekte von "rainbowing" und "striation" wesentlich reduziert werden. Das erste Makro-Bildpunkt-Füllverfahren verursacht einen Flatterrand in Bereichen mit größeren Punkten und ist folglich ungeeignet zum Benutzen mit Linien und Bildbereichen hoher Dichte. Deshalb wird für große Punktgrößen, typischerweise Punktgrößen größer als 9 Tintentröpfchen pro Bildpunkt-Platz ein anderes Makro-Bildpunkt-Füllverfahren bevorzugt eingesetz, wie beispielsweise das zweite Makro-Bildpunkt-Füllverfahren, welches hier gezeigt und beschrieben wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei dem zweiten Verfahren, welches beispielsweise für 10 bis 16 Tintentröpfchen pro Punkt funktionsfähig ist, die gesamte 4 · 4 Matrix mit Tinte gefüllt. Die Makro- Bildpunkt-Matrizen der Fig. 2A bis 2H sind jeweils in zwei Abschnitte unterteilt, der erste Füllabschnitt, der den Abschnitt jeder Matrix der Fig. 2A bis 2H umfaßt, welcher durch das erste Makro-Bildpunkt-Verfahren gefüllt wird, und der zweite Füllabschnitt, welcher die verbleibenden Bildpunkt-Plätze umfaßt.
Wie der erste Füllabschnitt hat auch der zweite Füllabschnitt eine Füllreihenfolge. Die Reihenfolge für jeder der Makro-Bildpunkt-Matrizen der Fig. 2A bis 2H ist entsprechend in den Fig. 5A bis 5H gegeben.
Mit Bezug auf die Fig. 6A und 6B werden die Makro-Bildpunkt-Matrizen, wie im folgenden beschrieben, gefüllt. Die Fig. 6A und 6B beschreiben ein bevorzugtes Füllverfahren für die Makro-Bildpunkt-Matrizen der Fig. 2F und 5F, für Graustufen 73 bis 104. Die Punkte in den Fig. 6A und 6B werden wie folgt bezeichnet:
40 1 Tröpfchen
41 2 Tröpfchen
42 9 Tröpfchen
43 10 Tröpfchen
44 11 Tröpfchen
Das Verfahren, welches alle Graustufen von 73 bis 256 abdeckt, umfaßt bevorzugt die folgenden Schritte:
1) Der erste Platz des zweiten Füllabschnittes wird mit 1 Tröpfchen gefüllt.
2) Ein weiteres Tröpfchen wird auf denselben Platz wie in Schritt 1) hinzugefügt.
3) Ein Tröpfchen wird an den ersten Platz des ersten Füllabschnittes hinzugefügt.
4) Ein Tröpfchen wird zu dem nächsten Platz des ersten Füllabschnittes hinzugefügt.
51 Ein Tröpfchen wird zu dem nächsten Platz in dem zweiten Füllabschnitt hinzugefügt.
6) Ein weiteres Tröpfchen wird an den Platz von Schritt 5) hinzugefügt.
7) Ein Tröpfchen wird zu dem nächsten Platz in dem ersten Füllabschnitt hinzugefügt.
8) Ein Tröpfchen wird zum nächsten Platz in dem ersten Füllabschnitt hinzugefügt.
9) Die Schritte 5) bis 8) werden so lange wiederholt bis alle 8 Plätze in dem zweiten Füllabschnitt zwei Tröpfchen aufweisen.
10) Ein weiteres Tröpfchen wird zum nächsten Platz im zweiten Füllabschnitt hinzugefügt.
11) Ein weiteres Tröpfchen wird zum nächsten Platz im ersten Füllabschnitt hinzugefügt, wenn dort weniger als 16 Tröpfchen in diesem Abschnitt sind.
12) Ein weiteres Tröpfchen wird zum nächsten Platz im ersten Füllabschnitt hinzugefügt, wenn es dort weniger als 16 Tröpfchen in diesem Platz gibt.
13) Die Schritte 10) bis 12) werden wiederholt, bis alle Plätze in dem ersten und sekundären Füllabschnitt 16 Tropfen aufweisen.
Das dritte Makro-Bildpunkt-Füllverfahren, welches für Graustufen über 256 anwendbar ist, kann beispielsweise die vorstehend beschriebene Bayer-Makro-Bildpunkt-Matrix benutzen, obwohl alternativ jedes andere geeignete Verfahren eingesetzt werden kann. Fig. 7 zeigt das Füllverfahren für Graustufen 257 bis 272, worin die mit 50 gekennzeichneten Punkte 16 Tröpfchen und die mit 52 gekennzeichneten Punkte 17 Tröpfchen aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die vorstehend beschriebenen. Verfahren dazu genutzt, mehrere Tröpfchen-Platz- Tabellen zu erzeugen, eine für jeden Pseudo-Bildschirmwinkel. Das Makro-Bildpunkt-Füllverfahren nutzt die Tröpfchen-Platz-Tabellen um für jede Tintenfarbe den Platz und die Anzahl der Tröpfchen pro Punkt für jede Graustufe zu bestimmen. Wie vorstehend erwähnt, kann das Makro-Bildpunkt-Füllverfahren, wenn gewünscht, für jeden zu druckenden Bildpunkt pseudo-zufällig eine Tröpfchen-Platz- Tabelle auswählen, welche die entsprechenden Informationen in Bezug auf die Platzierung jedes Tropfens innerhalb des Makro-Bildpunktes zur Verfügung stellt. Alternativ kann eine Tröpfchen-Platz-Tabelle mit jeder Tintenfarbe verknüpft werden; in diesem Fall arbeitet das Makro-Bildpunkt-Füllverfahren mit maximal 4 Tröpfchen-Platz-Tabellen für einen vorgegebenen Druck.
Anhang A enthält eine numerische Darstellung eines bevorzugten Makro-Bildpunkt- Füllverfahrens für jeden der Pseudo-Bildschirmwinkel der Fig. 2A bis 2H. Die vertikale Skala kennzeichnet die Gesamtzahl von Tröpfchen in der 4 · 4-Matrix und die horizontale Skala kennzeichnet den 4 · 4-Bildpunkt-Platz, wie vorstehend im Abschnitt Hintergrund der Erfindung beschrieben. Die Werte in der Tabelle repräsentieren die Anzahl der Tröpfchen an einem vorgegebenen Bildpunkt-Platz. Es ist nicht die gesamte Tabelle dargestellt; es wird verstanden, daß die Makro- Bildpunkt-Muster, welche einem leeren Abschnitt der Tabelle vorangehen, bis zum nächsten, nicht-leeren Abschnitt der Tabelle fortgesetzt werden.
Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung typischerweise für eine eingegebene Dichte eine Menge von unbedrucktem Gebiet innerhalb eines Makro-Bildpunk tes aufrechterhält, welcher im wesentlichen gleichförmig ist, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben. Desweiteren erhält sie die Teilbereiche aller Farben und deren Kombinationen in jedem Punkt im wesentlichen gleichförmig über das Bild, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben.
Fig. 8 zeigt ein Bild von Fig. 1A, welches gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde und zeigt die Effektivität der vorliegenden Erfindung beim Verhindern von "rainbowing".
Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist, was insbesondere dargestellt und hier beschrieben wurde. Eher ist der Umfang der vorliegenden Erfindung lediglich durch die folgenden Ansprüche definiert:

Claims

1. Digitale Druckvorrichtung zum Erzeugen eines Halbtonfarbbildes aus einer digitalen Datei, mit

einer Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung zum Bilden eines Musters von Punkten für jede von mehreren Farben,

dadurch gekennzeichnet, daß für Datenwerte, welche kleiner als ein vorgegebener Wert entsprechend einer vorgegebenen eingegebenen Dichte sind, die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung nach einem ersten Makro-Bildpunkt-Füll-Algorithmus arbeitet und für Datenwerte, welche gleich dem oder größer als der vorgegebene Wert sind, die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung nach einem zweiten Makro-Bildpunkt-Füll-Algorithmus arbeitet, bei welchem mehrere der Punktpositionen unterschiedlich von denen des ersten Makro-Bildpunkt-Füll-Algorithmus für alle Betriebsdatenwerte sind.

2. Digitale Druckvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung betriebsbereit ist, um mehrere Vielfach-Tröpfchen-Punkte in weniger als den insgesamt zur Verfügung stehenden Bildpunkt-Plätzen in einem Makro-Bildpunkt über mindestens einem Teil eines Bereichs von eingegebenen Dichten zu produzieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher in einem mittleren Bereich von eingegebenen Dichte-Werten ansteigende eingegebene Dichte-Werte durch Hinzufügen von zusätzlichen Tröpfchen zu nicht-farbigen und farbigen Bildpunkt-Plätzen in den Makro-Bildpunkten in wechselnder Weise abgebildet werden.

4. Digitale Druckvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung für eine vorgegebene eingegebene Dichte eine Menge von unbedruckter Fläche innerhalb eines Makro-Bildpunktes im wesentlichen gleichförmig, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben, aufrecht erhält.

5. Digitale Druckvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei welcher die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung die Teilbereiche aller Farben und deren Kombination in jedem Punkt im wesentlichen gleichförmig über das Bild, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben, aufrecht erhält.

6. Digitale Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Vorrichtung einen Tintenstrahldrucker umfaßt und die Makro-Bildpunkt-Fülleinrichtung ein Muster von Punkten für jede von mehreren Farben bildet, wobei die Anordnung der Punkte als Funktion der eingegebenen Dichte von jeder der mehreren Farben variiert.

Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Punkte eine variable Größe, als Funktion der Anzahl der Tröpfchen, welche auf den Bildpunkt-Platz aufgebracht werden, besitzen.

8. Verfahren zum Erzeugen eines Halbtonfarbbildes aus einer digitalen Datei, welches ein Füllen eines Musters von Punkten für jede von mehreren Farben umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß für Datenwerte, welche kleiner als ein vorgegebener Wert entsprechend einer vorgegebenen eingegebenen Dichte sind, die Makro-Bildpunkte des Bildes gemäß einem ersten Makro-Bildpunkt-Füll-Algorithmus gefüllt werden und für Datenwerte größer als der oder gleich dem Wert in Bezug auf eine vorgegebene eingegebene Dichte die Makro-Bildpunkte des Bildes gemäß einem zweiten Makro-Bildpunkt-Füll-Algorithmus gefüllt werden, bei welchem mehrere Punkt-Positionen unterschiedlich von denen des ersten Makro-Bildpunkt-Füll-Algorithmus für alle Betriebsdatenwerte sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Füll-Schritt ein Bilden mehrerer Vielfach-Tröpfchen-Punkte in weniger als den insgesamt zur Verfügung stehenden Bildpunkt-Plätzen in einem Makro-Bildpunkt in wenigstens einem Teil des eingegebenen Dichte-Bereichs umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, mit dem Schritt, zusätzliche Tröpfchen als Funktion höher werdender eingegebener Dichte-Werte zu nicht-farbigen und farbigen Bildpunkt-Plätzen in dem Makro-Bildpunkt in abwechselnder Weise in einem mittleren Bereich von eingegebenen Dichte-Werten hinzuzufügen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, welches den Schritt enthält, für eine vorgegebene eingegebene Dichte eine Menge von unbedruckter Fläche innerhalb eines Makro-Bildpunktes im wesentlichen gleichförmig, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben, aufrechtzuerhalten.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, welches den Schritt enthält, die Teilbereiche von allen Farben und deren Kombinationen in jedem Punkt im wesentlichen gleichförmig über das Bild, ungeachtet einer Paßdifferenz zwischen verschiedenen Farben, aufrechtzuerhalten.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei welchem der Drucker ein Tintenstrahldrucker ist und die Anordnung der Punkte als Funktion der eingegebenen Dichte von jeder der mehreren Farben variiert.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei welchem die Punkte eine variable Größe als Funktion der Anzahl von Tröpfchen, welche auf den Bildpunkt-Plätzen aufgebracht werden, besitzen.

15. Druckmedium, welches ein Halbtonfarbbild trägt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Halbtonfarbbild mehrere erste Makro-Bildpunkte mit einer Anordnung von Punkten, welche sich inkrementell mit einer Bild-Dichte kleiner als ein vorgegebener Dichte-Pegel ändert, und

mehrere zweite Makro-Bildpunkte für Bild-Dichten größer als der oder gleich dem vorgegebenen Dichte-Pegel mit mehreren Punkten in einer Anordnung, welche von der Anordnung der mehreren ersten Makro-Bildpunkte unterschiedlich ist, aufweist.