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WO1993003574A1 - Verfahren und druckeinrichtung zur erzeugung von rasterwinkeln im digitalen farbdruck - Google Patents

Verfahren und druckeinrichtung zur erzeugung von rasterwinkeln im digitalen farbdruck Download PDF

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Publication number
WO1993003574A1
WO1993003574A1 PCT/DE1992/000592 DE9200592W WO9303574A1 WO 1993003574 A1 WO1993003574 A1 WO 1993003574A1 DE 9200592 W DE9200592 W DE 9200592W WO 9303574 A1 WO9303574 A1 WO 9303574A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
kmc
kmy
kmk
kmm
swc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1992/000592
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Gibisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wincor Nixdorf International GmbH
Original Assignee
Siemens Nixdorf Informationssysteme AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Nixdorf Informationssysteme AG filed Critical Siemens Nixdorf Informationssysteme AG
Publication of WO1993003574A1 publication Critical patent/WO1993003574A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
    • H04N1/4058—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern with details for producing a halftone screen at an oblique angle
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/52—Circuits or arrangements for halftone screening

Definitions

  • the invention relates to a method and a printing device for generating screen angles in digital color printing according to the preamble of claims 1 and 3, respectively.
  • Halftone processes are methods known in printing technology for controlling the output of shaded image areas via the size of the image pixels to be reproduced. Larger pixels produce darker areas, while small pixels result in lighter areas.
  • the resolution of an image is determined either by the number of pixels per inch or, if the pixels are combined in image lines, by the number of image lines per inch used. The latter is called the screen frequency and is measured in lines per inch (lpi).
  • the halftone process originally used in analog printing technology, is also used in a modified form in digital printing technology, e.g. B. applicable in printing devices such as ink, matrix and laser printers and in laser imagesetters, for the output of monochrome and colored image areas.
  • the conventional halftone process used in analogue printing technology is even more complex for the digital printing technique in the reproduction if shaded color areas and the finest differences in color nuance (different gray values) are to be printed.
  • the gray value of a color is the intensity of a color, e.g. For example, a red with a low gray value appears as pale pink, a red with a high gray value as a full, rich color.
  • each subtractive basic color cyan, magenta and yellow
  • subtractive basic color means that if white light (mixture of the additive basic colors red, green and blue (RGB colors)) is reflected on the subtractive basic color, then each of these subtractive basic colors absorbs at least one color of the additive Primary colors.
  • the whole picture is created by printing the subtractive basic colors and additionally the color black successively (according to the overlay principle).
  • the subtractive basic colors (cyan, gastric ta, yellow) and the color black are referred to below as basic colors (C, M, Y, K. for cyan, magenta, yellow and black).
  • the printing of the color black is necessary because, due to color impurities in the subtractive primary colors, the additive mixture of these three subtractive primary colors does not produce a pure black tone.
  • a so-called screen angle is used for each of the primary colors C, M, Y, K.
  • the screen angle is the angle at which the image lines of the basic color C, M, Y, K are rotated with respect to the horizontal.
  • Screen angles used for the individual primary colors C, M, Y, K are, for example, screen angles of 0 ° or 90 °, 15 °, 45 ", 75" in the order mentioned for the colors yellow, magenta, black and cyan.
  • the screen angle of 90 ° for the color yellow means only a rotation of the screen by 90 ° with respect to the 0 ° screen, without changing anything for the print image to be created.
  • the basic colors C, M, Y, K used in analog printing technology are not really transparent for cost reasons, so that the image pixels of the individual basic colors C, M, Y, K have to be offset from one another in order to Avoid false colors due to extensive color overlaps.
  • a 6x6 halftone cell with 36 cell elements is required in a 300 dpi printer.
  • the degree of filling of this halftone cell indicates how many cell elements (dots) are set. If, for example, nine cell elements are set in the 6x6 halftone cell, this corresponds to a degree of filling of 25%. If these halftone cells are strung together in rows and columns over larger areas, they appear as rows, the raster angle indicating the angle of these rows to the horizontal or vertical.
  • the matrix or halftone cells are designed. For example, If a color separation is to be carried out, care must be taken that the screen angle and the screen filling of the matrix or halftone cell are optimized such that, if possible, no moiré patterns are produced. If you still want to print out a color, e.g. B. create with a thermal transfer printer, the matrix or halftone cell must also be designed so that the cleanest possible and rich colors. For this, it is advantageous if the number of matrix or cell elements is as small as possible, since this increases the image resolution.
  • WO 90/05423 is a device and a Process known with which or with which shaded color areas and the finest differences in color shade are printed according to the halftone method.
  • a screen angle is introduced for each color printout.
  • dither matrices produced according to the dither method are rotated with respect to their coordinates by a 3x3 transformation matrix.
  • this z B. with a requirement to print 20 pages (A4) per minute with a maximum of 80 color expressions for a four-color printer, even with the fastest microprocessors currently available cannot be handled in time.
  • FIG. 1 shows a flow diagram for digital color printing in block diagram representation
  • FIG. 2 shows a microcomputer system of a printing device for carrying out the flow chart shown in FIG. 1,
  • 3a to 3d a set of 4x4 conversion matrices for the basic color cyan, each with a degree of filling of 25%,
  • 4a to 4d a set of 4x4 conversion matrices for the basic color magenta, each with a degree of filling of 50%,
  • Figure 5 is a cross-line, a screen angle of 75 *-generating arrangement of the Konversionsmatrizen for the color cyan in accordance with Figures 3a to 3d,
  • FIG. 6 shows a cross-column arrangement of the conversion matrices for the basic color magenta according to FIGS. 4a to 4d, producing a screen angle of 15 °
  • FIG. 7 shows a 4x4 conversion matrix for the basic color yellow with a degree of filling of 50%
  • FIG. 8 shows a 4x4 conversion matrix for the basic color black with a degree of filling of 25%
  • FIG. 9 shows an arrangement of the conversion matrix for the basic color yellow according to FIG. 7 spanning rows or columns and producing a screen angle of 90 ′′
  • FIG. 10 shows an arrangement of the conversion matrix for the basic color black according to FIG. 8 that spans rows or columns and generates a raster angle of 45 * .
  • Figure 1 shows a block diagram of a flow chart for digital color printouts, z. B. in ink, thermal transfer and laser printers.
  • the sequence diagram can also be used in the combination of laser imagesetter and analog printing technology.
  • the sequence shown begins with the fact that color pixels of a template V contain the basic colors Y, M, C, K (yellow, magenta, cyan and black) in digitally coded color intensities IY, IM, IC, IK of the color pixels
  • Signal values SWY, SWM, SWC, SWK can be separated. This process, known as color separation, is known to the person skilled in the art.
  • B known from the publication "Digital Halftoning for Monochrome and Color Printing" and WO 90/05423.
  • Dither matrices are preferably used as conversion matrices KMY, KMM, KMC, KMK, but these can also be replaced by any other conversion matrices.
  • the dither matrices and the dither method are known to the person skilled in the art from the publication "Digital Halftoning for Monochrome and Color Printing" and WO 90/05423. A detailed description in the context of this exemplary embodiment is therefore omitted.
  • the set k of conversion matrices KMY, KMM, KMC, KMK is freely selectable in terms of the number k of its conversion matrices. So z.
  • each individual conversion matrix KMY, KMM, KMC, KMK does not differ from the others with regard to the color intensity IY, IM, IC, IK to be reproduced.
  • GFY, GFM, GFC, GFK is generated in rows or columns, for the selection of the conversion matrix KMY, KMM, KMC, KMK from the set k of conversion matrices either the calculation formula (1) or the calculation formula (2 ) be used.
  • FIG. 2 shows a microcomputer system 1 of a printing device 2, which is connected to a mainframe 3 (HOST) (double arrow in FIG. 2).
  • the printing device 2 is designed, for example, as a single-pass printer.
  • a recording medium to be printed for the individual color printouts is guided past several color print heads in succession.
  • This also increases the risk that register errors will occur. These register errors are then the cause of the moiré pattern mentioned at the beginning.
  • the color-separated signal values SWY, SWM, SWC, SWK of the template V according to FIG. 1 are transferred from the mainframe computer 3 to the microcomputer system 1 sequentially for conversion.
  • the various sets are k of convergence sionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK for the 'basic colors Y, M, C, K with the different color intensities IY, IM, IC, IK stored.
  • the microprocessor 13 accesses the data in the converter for converting the separated signal values SWY, SWM, SWC, SWK Working memory 13 stored sets k of conversion matrices KMY, KMM, KMC, KMK. Access is based on the formula (1) and (2).
  • the modulo calculation carried out in this calculation form can be carried out in a simple manner without great computation effort, since the calculation steps necessary for this calculation can be carried out without additional programming with the microprocessor 12.
  • either the row or the column of the graphic formats GFY, GFM, GFC, GFK buffered in the mass memory 14 must be used for the converted signal values SWY, SWM, SWC , SWK be known. This can also be achieved by means of a memory management for the mass storage 14 carried out by the microprocessor 12. If all of the signal values SWY, SWM, SWC, SWK converted in the graphic format GFY, GFM, GFC, GFK are temporarily stored in the mass memory 14 by the dither method, the stored values can be accessed by the microprocessor 12 in the mass memory 14 by means of specifically controlled accesses Via the FIFO modules 15 ...
  • Each of these four conversion matrices KMC has four set matrix elements ME (black rectangles in FIGS. 3a to 3d).
  • the number of matrix elements ME set corresponds exactly to the degree of filling of the respective conversion matrix KMC. With four set matrix elements ME of 16 possible, this corresponds to a degree of filling of 25%. This degree of filling corresponds exactly to the color intensity IC of the separated signal value SWC according to FIG. 1.
  • the four set matrix elements ME of the four conversion matrices KMC are not selected arbitrarily, but rather in a targeted manner for generating a raster angle for the basic color cyan C.
  • the four conversion matrices KMC thus result in the figures 3a to 3d Arrangement shown in which the set matrix elements ME of the conversion matrices KMC are arranged in columns, each in different micro-columns MSP, for the creation of the graphic format GFC with 12 lines (lines 0 to 11) and 12 columns (columns 0 to 11) ) according to FIG. 5, the conversion matrices KMC according to FIGS.
  • all conversion matrices KMM also have one Filling level of 50%.
  • This in turn means that half of the 16 matrix elements ME are set by each conversion matrix KMM.
  • the setting of the individual matrix elements ME is again not arbitrary, but is based on a screen angle of 15 * to the horizontal that is optimally highlighted for the basic color Magenta M in analog printing technology. When this raster angle and the degree of filling are taken into account, z.
  • the set matrix elements ME of the conversion matrices KMM are arranged line by line, in each case in different micro-lines MZE.
  • the conversion matrices KMM in FIGS. 4a to 4d are arranged column by column by the required screen angle of 15 * for the matrix elements ME arranged line by line in the micro-lines MZE different in pairs.
  • FIG. 5 shows the graphic format GFC created from the four conversion matrices KMC in accordance with FIGS. 3a to 3d, as it is temporarily stored in the mass memory 14 according to FIG. 2 for the color expression of the basic color cyan C.
  • the graphic format GFC is structured line by line, i. H.
  • the individual conversion matrices KMC according to FIGS. 3a to 3d are arranged line by line with the aid of the calculation formula (1).
  • the areal arrangement of the conversion matrices KMC shown in FIG. 5 shown in FIGS. 3a to 3d results from this.
  • FIG. 5 shows that the grid angle of 75 ° automatically results for the conversion matrices KMC arranged in the manner described.
  • FIG. 6 shows the graphic format GFM created from the four conversion matrices KMC according to FIGS. 4a to 4d, as it is temporarily stored in the mass memory 14 according to FIG. 2 for the color printout of the primary color magenta M.
  • the graphic format GFM is structured in columns, ie the individual conversion matrices KMC according to FIGS. 4a to 4d are arranged in columns using the calculation formula (2). In the inter-column interplay, this results in the areal arrangement of the conversion matrices KMM shown in FIG. 6 according to FIGS. 4a to 4d.
  • FIG. 6 shows that for the conversion matrics KMM arranged in the described manner, the screen angle of 15 * automatically results.
  • FIG. 1 also shows the conversion matrix KMY degree of efficiency of 50%. This in turn is equivalent to the fact that half of the 16 matrix elements ME of the conversion matrix KMY are set.
  • the setting of the individual matrix elements ME is again not arbitrary, but is based on an angle of 90 ° to the horizontal that is optimally emphasized in the analog printing technology for the basic color yellow Y. Likewise, the screen angle could also have been 0 °, without this having changed anything in the printed image. If the grid angle of 90 ° and the degree of filling are taken into account, B. the arrangement set in FIG. 7, in which the set matrix elements ME of the conversion matrix KMY are arranged in two microgaps MSP.
  • the conversion matrix KMK also has a degree of filling of 25%. on. This in turn means that half of the 16 matrix elements ME of the conversion matrix KMK are set.
  • the setting of the individual matrix elements ME is again not arbitrary, but is based on an angle of 45 ° to the horizontal that is optimally emphasized in the analog printing technology for the basic color black K. If the grid angle of 45 ° and the degree of filling are taken into account, B. the arrangement shown in FIG. 8, in which the set matrix elements ME of the conversion matrix KMK are arranged diagonally.
  • FIG. 9 shows the graphic format GFY created from the conversion matrix KMY according to FIG. 7, as it is temporarily stored in the mass memory 14 according to FIG. 2 for the color expression of the basic color yellow.
  • the GFY graphics format is structured in columns or rows, i.e. H.
  • the conversion matrix KMY according to FIG. 7 is arranged in rows or columns using the calculation formula (1) or (2).
  • the areal arrangement of the conversion matrix KMY shown in FIG. 9 shown in FIG. 9 results from this.
  • FIG. 9 shows that for the conversion matrix KMY arranged in the manner described, the screen angle of 90 automatically results ° results.
  • FIG. 10 shows the graphic format GFK created from the conversion matrix KMK according to FIG. 8, as it is temporarily stored in the mass memory 14 according to FIG. 2 for the color expression of the basic color black.
  • the GRP graphics format is in turn structured in columns or rows, i.e. H. the conversion matrix KMK according to FIG. 8 is arranged row-wise or column-wise with the aid of the calculation formula (1) or (2).
  • FIG. 10 shows that for the conversion matrix KMK arranged in the manner described, the screen angle of 45 ° results automatically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung werden digital codierte, nach Farbintensitäten (IY, IM, IC, IK) von Farbpixeln einer Vorlage (V) separierte Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) mittels Sätze (k) von Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) konvertiert. Die konvertierten Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) werden anschließend mit Hilfe einer Modulo-Rechnung zeilen- bzw. spaltenweise für einen Farbausdruck (Y, M, C, K) in einem Grafikformat (GFY, GFM, GFC, GFK) derart angeordnet, daß sich im zeilen- bzw. spaltenübergreifenden Zusammenspiel der konvertierten Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) ein Rasterwinkel für den jeweiligen Farbausdruck (Y, M, C, K) einstellt.

Description

Verfahren und Druckeinrichtung zur Erzeugung von Raster¬ winkeln im digitalen Farbdruck
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Druckeinrichtung zur Erzeugung von Rasterwinkeln im digi¬ talen Farbdruck gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 3.
Halbtonverfahren sind in der Drucktechnik bekannte Metho¬ den, die Ausgabe von schattierten Bildflächen über die Größe der wiederzugebenden Bildpixel zu steuern. Größere Pixel erzeugen dabei dunklere Bereiche, während kleine Pi¬ xel hellere Bereiche ergeben. Die Auflösung eines Bildes bestimmt sich entweder nach der Anzahl der Pixel je Zoll oder, wenn die Pixel in Bildzeilen zusammengefaßt werden, durch die Zahl der verwendeten Bildzeilen je Zoll. Letzte¬ re Angabe wird als Screen Frequency bezeichnet und in lines per inch (lpi) gemessen. Das Halbtonverfahren, ur- sprünglich in der analogen Drucktechnik angewandt, ist auch in modifizierter Form in der digitalen Drucktechnik, z. B. in Druckeinrichtungen wie Tinten-, Matrix- und La¬ serdrucker sowie in Laserbelichter, zur Ausgabe von mono¬ chromen sowie colorierten Bildflächen anwendbar. Im Gegen- satz zum herkömmlichen Halbtonverfahren in der analogen Drucktechnik, wo die Größe eines Bildpunktes variiert wer¬ den kann, können in der digitalen Drucktechnik nur Bild¬ punkte konstanter Größe sogenannte "Dots" gedruckt werden. Die mit solchen digitalen Ausgabegeräten erreichbare Auf- lösung wird deshalb auch in dpi (dots per inch) angegeben. Da ein digitales Ausgabegerät die Größe der Dots nicht va¬ riieren kann und somit auch kein echtes Halbtonverfahren vorliegt, ist man gezwungen, das Halbtonverfahren nachzu¬ bilden. Bei diesem Pseudo-Halbtonverfahren werden Gruppen von Dots zu größeren Dots zusammengefaßt. Die Geometrie dieser Gruppen von Dots ergibt, über eine größere Fläche betrachtet, wieder das von dem echten Halbtonverfahren aus der analogen Drucktechnik bekannte typische Linienmuster. Aus der Dicke dieser Linien läßt sich dann wieder die Auf¬ lösung eines Bildes in lpi (lines per inch) angeben.
Das herkömmliche, in der analogen Drucktechnik angewandte Halbtonverfahreπ ist für die digitale Drucktechnik in der Nachbildung noch aufwendiger, wenn schattierte Farbflächen und feinste Unterschiede in der Farbnuancierung (verschie- dene Grauwerte) gedruckt werden sollen. Unter dem Grauwert einer Farbe versteht man die Intensität einer Farbe, z. B. erscheint ein Rot mit niedrigem Grauwert als blasses Rosa, ein Rot mit hohem Grauwert als volle, satte Farbe. Bei Farbbildern hat jede subtraktive Grundfarbe (Cyan, Magenta und Gelb) ein eigenes Grundmuster für die Anordnung der Bildpunkte. Der Begriff subtraktive Grundfarbe bedeutet dabei, daß wenn weißes Licht (Mischung aus den additiven Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB- Farben)) auf der sub- traktiven Grundfarbe reflektiert wird, dann absorbiert je- de dieser subtraktiven Grundfarbe mindestens eine Farbe der additiven Grundfarben. Das ganze Bild entsteht, indem die subtraktiven Grundfarben und zusätzlich die Farbe Schwarz sukzessive (nach dem Überlagerungsprinzip) ge¬ druckt werden. Die subtraktiven Grundfarben (Cyan, Magen- ta, Gelb) und die Farbe Schwarz werden im folgenden als Grundfarben (C, M, Y, K. für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) bezeichnet. Das Drucken der Farbe Schwarz ist deshalb notwendig, weil aufgrund von Farbunreinheiten der subtraktiven Grundfarben bei der additiven Mischung dieser drei subtraktiven Grundfarben kein reiner Schwarzton ent¬ steht. Beim herkömmlichen Halbtonverfahren in der analogen Drucktechnik wird für jede der Grundfarben C, M, Y, K ein sogenannter Rasterwinkel verwendet. Als Rasterwinkel wird der Winkel bezeichnet, mit dem die Bildzeilen der Grund- färbe C, M, Y, K gegenüber der Horizontalen gedreht sind. Sowohl in der analogen als auch digitalen Drucktechnik verwendete Rasterwinkel für die einzelnen Grundfarben C, M, Y, K sind beispielsweise Rasterwinkel von 0° bzw. 90°, 15°, 45", 75" in der genannten Reihenfolge für die Farben Gelb, Magenta, Schwarz und Cyan. Der Rasterwinkel von 90° für die Farbe Gelb bedeutet lediglich eine Drehung des Ra¬ sters um 90° gegenüber dem 0°-Raster, ohne daß sich ir¬ gendetwas für das zu erstellende Druckbild ändert.
Für die Verwendung dieser Rasterwinkel gibt es vor allem zwei Gründe.
Zum einen würden ohne eines Rasterwinkels bei den, z. B. mit Druckplatten in der analogen Drucktechnik, zu drucken¬ den Grundfarben selbst bei kleinsten Adjustierungsfehlern der Druckplatten sogenannte Moirέ-Effekte entstehen. Auf¬ grund dieser Moirέ-Effekte entstehen im Schnittbereich der vier Grundfarben C, M, Y, K den Gesamteindruck des Bildes störende Interferenzmuster.
Zum anderen- sind die in der analogen Drucktechnik verwen¬ deten Grundfarben C, M, Y, K aus Kostengründen nicht wirk¬ lich transparent, so daß die Bildpixel der einzelnen Grundfarben C, M, Y, K gegeneinander versetzt werden müs¬ sen, um Fehlfarben durch weitgehende Farbüberlappungen zu vermeiden.
Beide Gründe sind sowohl für den analogen als auch den di¬ gitalen Farbdruck maßgebend. Beim digitalen Farbdruck kommt jedoch erschwerend hinzu, daß digitale Ausgabegeräte das Halbtonverfahren nachbilden müssen, indem sie Gruppen von Dots zu größeren Dots zusammenfassen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß Basis- oder Halbtonzellen ge¬ bildet werden. Die Basis- oder Halbtonzelle ist dabei eine quadratische Matrix von Dots und entspricht in ihrer Größe etwa den Bildpunkten beim herkömmlichen analogen Druckver¬ fahren. Bei der quadratischen Matrix handelt es sich um eine nach der dem Fachmann bekannten Dither-Methode er¬ zeugten Dither-Matrix. So ist die Dither-Methode bei¬ spielsweise in der Druckschrift "Digital Halftoning for Monochrome and Color Printing" a Tutorial Presented March 20, 1988 at SPSE's 4th International C'ongress on Advances in Non-I pact Printing Technologies, News Orleans, Louisiana by Mr. G. Thompson and Mr. G. Goetzel beschrie¬ ben. Die Zahl der darstellbaren Farbabstufungen mit einer solchen quadratischen Matrix bzw. Halbtonzelle ist iden- tisch mit der Anzahl der ersetzbaren Matrix- bzw. Zellen¬ elemente plus eine zusätzliche Farbabstufung (Farbton Weiß), wenn kein Matrix- bzw. Zellenelement gesetzt ist. Wie gut die Nachbildung des Halbtonverfahrens beim digita¬ len Farbdruck gelingt, hängt im wesentlichen von vier Pa- rametern ab:
(i) der Größe des Dots,
(ii) der Größe der quadratischen Matrix bzw. der Halbton¬ zelle, (iii) des Füllungsgrades der quadratischen Matrix bzw. Halb -onzelle,
(iv) des Rasterwinkels.
Lfm z. B. eine 50 Ipi (lines per inch) Bildauflösung zu er¬ zielen, benötigt man bei einem 300-dpi-Drucker eine 6x6- Halbtonzelle mit 36 Zellenelementen. Der Füllungsgrad die¬ ser Halbtonzelle gibt an, wieviele Zellenelemente (Dots) gesetzt sind. Sind beispielsweise neun Zellenelemente in der 6x6-Halbtonzelle gesetzt, so entspricht dieses einem Füllungsgrad von 25 %. Werden diese Halbtonzellen über größere Flächen zeilen- und spaltenweise aneinanderge¬ reiht, so erscheinen sie als Zeilen, wobei der Rasterwin¬ kel den Winkel dieser Zeilen zur Horizontalen bzw. Verti¬ kalen angibt.
Entscheidend für die Gestaltung der Matrix- bzw. der Halb¬ tonzellen ist der Verwendungszweck. Will man beispielswei- se eine Farbseparation durchführen, so muß man darauf achten, daß der Rasterwinkel und die Rasterfüllung der Ma¬ trix- bzw. der Halbtonzelle dahingehend optimiert werden, daß möglichst keine Moirέ-Muster entstehen. Will man wei- terhin einen Farbausdruck z. B. mit einem Thermotransfer- drucker, erstellen, so muß die Matrix- bzw. Halbtonzelle zusätzlich so gestaltet werden, daß möglichst saubere und satte Farben entstehen. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der Matrix- bzw. Zellenelemente möglichst klein ist, da dadurch die Bildauflösung höher wird.
Hierzu bieten heute viele in der digitalen Drucktechnik verwendete Grafik- und DTP (Desk Top Publishing-Programme) die Möglichkeit an, die Werte für die Screen-Frequency und die Rasterwinkel der Grundfarben unmittelbar anzugeben. Die optimale Einstellung hängt dabei von dem jeweils ver¬ wendeten digitalen Ausgabegerät ab. Viele der heute auf dem Markt vertretenen Farbdrucker benutzen hierfür den Standard-Postscript-Interpreter von Adobe. Dieser legt ei- ne 6x6-Matrix bzw. Halbtonzelle fest, was bei einer Druk- kerauflösung von 300 dpi gleichbedeutend ist mit einer Bildauflösung von 50 lpi. Der Postscript- Interpreter ist so ausgelegt, daß er eine große Anzahl von verschiedenen digitalen Ausgabegeräten von monochromen Druckern bis hin zu hoch auflösenden Laserbelichtern unterstützt. Der Post¬ Script-Interpreter benutzt dabei an die gebräuchlichen Ra¬ sterwinkel des Halbtonverfahrens angelehnte Farbwinkel, sogenannte Default-Winkel.
Eine andere Möglichkeit, Moirέ-Muster aufgrund kleinster Adjustierungsabweichungen zu vermeiden, besteht darin, die Mechanik eines digitalen Ausgabegerätes für eine extrem genaue Adjustierung des in dem Gerät zu bedruckenden Auf¬ zeichnungsträgers auszulegen.
Aus der WO 90/05423 ist weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, mit der bzw. mit dem schattierte Farb¬ flächen sowie feinste Unterschiede in der Farbnuancierung nach der Halbtonmethode gedruckt werden. Um dabei auftre¬ tende Moirέ-Muster zu vermeiden, wird für jeden Farbaus- druck ein Rasterwinkel eingeführt. Zur Erzeugung dieser Rasterwinkel werden nach der Dither-Methode erzeugte Dither-Matrizen in bezug auf deren Koordinaten durch eine 3x3-Transformationsmatrix gedreht. Für die Koordinatenro¬ tation der Dither-Matrix ist ein so großer Rechenaufwand erforderlich, daß dieser z. B. bei einer Vorgabe, in der Minute 20 Seiten (DIN A4) bei maximal 80 Farbausdrücken für einen Vierfarbendrucker zu bedrucken, selbst mit den schnellsten, zur Zeit zur Verfügung stehenden Mikroprozes¬ soren zeitlich nicht bewältigt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Er¬ zeugung von Farbwinkeln im digitalen Farbdruck bereitzu¬ stellen, bei dem die Farbwinkel auf einfache Weise, ohne großen Rechenaufwand erzeugt werden.
Aufgabe der Erfindung Ist es außerdem, eine Druckeinrich¬ tung zur Erzeugung von Farbwinkeln im digitalen Farbdruck bereitzustellen, bei der die Farbwinkel auf einfache Wei¬ se, ohne großen Rechenaufwand erzeugt werden..
Diese Aufgaben werden durch^die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 3 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die erfin- dungsgemäße Druckeinrichtung werden beim digitalen Farb¬ druck mit Hilfe einer Modulo-Rechnung aus einem Satz von Konversionsmatrizen (Dither-Matrizen) Rasterwinkel er¬ zeugt, ohne daß sich der Druckdurchsatz (Anzahl der be¬ druckten Aufzeichnungsträger pro Minute) wegen zu langer Rechenzeiten bei der Erzeugung der Rasterwinkel verrin¬ gert. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich so- mit größere Druckdurchsätze (z. B. 20 Seiten pro Minute) realisieren. Das Verfahren bietet darüber hinaus den Vor¬ teil, daß für die Modulo-Rechnung kein zusätzlicher soft¬ waremäßiger Aufwand für die Programmierung einer die Kon- vertierung von digital codierten, farbseparierten Signal- werten durchführenden Zentraleinheit (Mikroprozessor) not¬ wendig ist. Die Modulo-Rechenvorschrift ist in vielen be¬ kannten Mikroprozessoren implementiert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un¬ teransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnungen von Figur 1 bis Figur 10 erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in Blockbilddarstellung ein Ablaufschema für einen digitalen Farbdruck,
Figur 2 ein Mikrocomputersystem einer Druckeinrichtung zur Durchführung des in Figur 1 gezeigten Ablaufschemas,
Figur 3a bis 3d einen Satz von 4x4-Konversionsmatrizen für die Grundfarbe Cyan mit je einem Füllungsgrad von 25 %,
Figur 4a bis 4d einen Satz von 4x4-Konversionsmatrizen für die Grundfarbe Magenta mit je einem Füllungsgrad von 50 %,
Figur 5 eine zeilenübergreifende, einen Rasterwinkel von 75* erzeugende Anordnung der Konversionsmatrizen für die Grundfarbe Cyan gemäß den Figuren 3a bis 3d,
Figur 6 eine spaltenübergreifende, einen Rasterwinkel von 15° erzeugende Anordnung der Konversionsmatrizen für die Grundfarbe Magenta gemäß den Figuren 4a bis 4d,
Figur 7 eine 4x4-Konversionsmatrix für die Grundfarbe Gelb mit einem Füllungsgrad von 50 %, Figur 8 eine 4x4-Konversionsmatrix für die Grundfarbe Schwarz mit einem Füllungsgrad von 25 %,
Figur 9 eine zeilen- bzw. spaltenübergreifende, einen Ra- sterwinkel von 90" erzeugende Anordnung der Konversions¬ matrix für die Grundfarbe Gelb gemäß der Figur 7,
Figur 10 eine zeilen- bzw. spaltenübergreifende, einen Ra¬ sterwinkel von 45* erzeugende Anordnung der Konversions- matrix für die Grundfarbe Schwarz gemäß der Figur 8.
Figur 1 zeigt in Blockbilddarstellung ein Ablaufschema für digitale Farbausdrucke, z. B. in Tinten-, Thermotransfer- und Laserdruckern. Das Ablaufschema ist aber auch in der Kombination Laserbelichter und analoge Drucktechnik an¬ wendbar. Der dargestellte Ablauf beginnt zunächst damit, daß Farbpixel einer Vorlage V nach den Grundfarben Y, M, C, K (Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz) in digital codier¬ te, Farbintensitäten IY, IM, IC, IK der Farbpixel enthal- tene Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK separiert werden. Die- - ser als Farbseparation bezeichneter Vorgang ist dem Fach¬ mann z. B. aufgrund der Druckschrift "Digital Halftoning for Monochrome and Color Printing" und der WO 90/05423 be¬ kannt. Die bei der Farbseparation ermittelten Farbinten- sitäten IY, IM, IC, IK betragen beispielsweise für die Grundfarbe Gelb Y mit IY = 50 %, für die Grundfarbe Ma¬ genta M mit IM = 50 %, für die Grundfarbe Cyan C mit IC = 25 % und für die Grundfarbe Schwarz K mit IK = 25 %. Für die sich daran anschließende Konvertierung der sepa- rierten, digital codierten Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK steht für jede Grundfarbe Y, M, C, K ein Satz k von Kon¬ versionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK für die entsprechenden Farbintensitäten IY, IM, IC, IK zur Verfügung. Bezogen auf die in der Figur 1 angegebenen Farbintensitätswerte bedeu- tet dieses, daß es einen Satz von Konversionsmatrizen KMY für die Grundfarbe Gelb Y mit einem Füllungsgrad von 50 %, einen Satz von Konversionsmatrizen KMM für die Grundfarbe Magenta M mit einem Füllungsgrad von 25 % usw. gibt. Als Konversionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK werden vorzugsweise Dither-Matrizen verwendet, die jedoch auch durch andere beliebige Konversionsmatrizen ersetzt werden können. Die Dit-her-Matrizen als auch die Dither-Methode sind dem Fach¬ mann durch die Druckschrift "Digital Halftoning for Mono¬ chrome and Color Printing" und der WO 90/05423 bekannt. Auf eine ausführliche Beschreibung im Rahmen dieses Aus- führungsbeispiels wird daher verzichtet.
Der Satz k von Konversionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK ist, was die Anzahl k seiner Konversionsmatrizen anbetrifft, frei wählbar. So kann z. B. der Satz k von Konversionsma- trizen aus k=4- Konversionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK be¬ stehen. Statt vier Matrizen können aber auch zwei, drei oder beliebig viele Matrizen in dem Satz k (k=l ... N, wo¬ bei N eine natürliche Zahl ist) enthalten sein. Wichtig für den Satz k von Konversionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK ist nur, daß jede einzelne Konversionsmatrix KMY, KMM, KMC, KMK sich von den anderen bezüglich der wiederzugeben¬ den Farbintensität IY, IM, IC, IK nicht unterscheidet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel (für k=4: Figur 3a bis 3d und Figur 4a bis 4d; für k=l: Figur 7 und Figur 8), wo z. B. 4x4-Konversionsmatrizen mit jeweils 16 Matrixelemen¬ ten ME verwendet werden, ist dieses gleich bedeutend da¬ mit, daß die Anzahl der gesetzten Matrixelemente ME in dem Satz k von Konversionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK bei al- len Matrizen gleich ist. Um die einzelnen Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK zu konvertieren und anschließend in Grafik¬ formate GFY, GFM, GFC, GFK zeilen- bzw. spaltenweise für sukzessiv auf einem Aufzeichnungsträger AT zu erstellende Farbausdrucke der Grundfarben Y, M, C, K anzuordnen, wer- den die Konversionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK für die zeilen- bzw. spaltenübergreifende Anordnung in dem Grafik- format GFY, GFM, GFC, GFK aus dem Satz k von Konversions¬ matrizen KMY, KMM, KMC, KMK für jede Grundfarbe Y, M, C, K mit Hilfe der Berechnungsformeln: n = Zeile des Grafikformats od k (1) bzw. n = Spalte des Grafikformats mod k (2) ausgewählt, wobei n die jeweils aktuelle in der Zeile bzw. Spalte des Grafikformats GFY, GFM, GFC, GFK anzuordnende Konversionsmatrix KMY, KMM, KMC, KMK für die Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK und k die Anzahl der Konversionsmatri¬ zen KMY, KMM, KMC, KMK in dem jeweiligen Satz k ist. Der Wert n kann dabei für k=4 und bei Beginn mit der Zeile bzw. Spalte "0" die Zahlenwerte n=0, n=l, n=2 und n=3 an¬ nehmen. Je nachdem, ob das Grafikformat GFY, GFM, GFC, GFK zeilen-oder spaltenweise erzeugt wird, muß für die Auswahl der Konversionsmatrix KMY, KMM, KMC, KMK aus dem Satz k von Konversionsmatrizen entweder die Berechnungsformel (1) oder die Berechnungsformel (2) verwendet werden.
Figur 2 zeigt ein Mikrocomputersystem 1 einer Druckein¬ richtung 2, die mit einem Großrechner 3 (HOST) verbunden ist (Doppelpfeil in Figur 2). Die Druckeinrichtung 2 ist dabei beispielsweise als Single-Pass-Drucker ausgebildet. Bei einem solchen Druckertyp wird im Unterschied zum Mul- ti-Pass-Drucker ein zu bedruckender Aufzeichnungsträger für die einzelnen Farbausdru.cke nacheinander an mehreren Farbdruckköpfen vorbeigeführt. Damit ist aber auch die Ge¬ fahr größer, daß Passerfehler auftreten. Diese Passerfeh¬ ler sind dann die Ursache .für die eingangs erwähnten Moirέ-Muster. Von dem Großrechner 3 werden die farbsepa- rierten Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK der Vorlage V nach Figur 1 zur Konvertierung an das Mikrocomputersystem 1 se¬ quentiell übergeben. Das Mikrocomputersystem 1 weist dazu ein SCSI-Schnittstellenmodul 10 auf, das über einen ge- meinsamen Bus 11 für einen Mikroprozessor 12, einem Ar¬ beitsspeicher 13 (RAM), einem Massenspeicher 14, z. B. ei- ne Festplattenspeicher, und vier dem Fachmann bekannte FIFO-Module 15 ... 18 (FIFO = First In First Out) mit die¬ sen verbunden ist. In dem Arbeitsspeicher 13 des Mikrocom¬ putersystems 1 sind die verschiedenen Sätze k von Konver- sionsmatrizen KMY, KMM, KMC, KMK für die' Grundfarben Y, M, C, K mit deren unterschiedlichen Farbintensitäten IY, IM, IC, IK gespeichert. Mit der Übergabe der separierten Si¬ gnalwerte SWY, SWM, SWC, SWK von dem Großrechner 3 über das Schnittstellenmodul 10 an den Mikroprozessor 12 greift der Mikroprozessor 13 für die Konvertierung der separier¬ ten Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK auf die in dem Ar¬ beitsspeicher 13 gespeicherten Sätze k von Konversionsma¬ trizen KMY, KMM, KMC, KMK zu. Der Zugriff erfolgt dabei gemäß den Rechenformeln (1) und (2). Die in diesen Rechen- formein durchgeführte Modulo-Rechnung kann dadurch, daß die für diese Rechnung notwendigen Rechenschritte ohne zu¬ sätzliche Programmierung mit dem Mikroprozessor 12 ausge¬ führt werden können, auf einfache Weise ohne großen Re¬ chenaufwand durchgeführt werden. Um jedoch die Modulo- Rechnung gemäß den Rechenformeln (1) und (2) ausführen zu können, muß entweder die Zeile oder die Spalte der in dem Massenspeicher 14 zwischengespeicherten Grafikformate GFY, GFM, GFC, GFK für die konvertierten Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK bekannt sein. Dieses läßt sich ebenfalls durch eine von dem Mikroprozessor 12 durchgeführte Speicherver¬ waltung für den Massenspeicher 14 erreichen. Sind sämtli¬ che, nach der Dither-Methode konvertierten Signalwerte SWY, SWM, SWC, SWK im Grafikformat GFY, GFM, GFC, GFK in dem Massenspeicher 14 zwischengespeichert, so können die gespeicherten Werte durch gezielt gesteuerte Zugriffe des Mikroprozessors 12 auf dem Massenspeicher 14 über die FIFO-Module 15 ... 18 in der Reihenfolge wie sie abge¬ speichert worden sind, auch an Druckmodule 4 ... 7 für die Grundfarben Y, M, C, K wieder ausgegeben werden. Durch An- Steuerung der Druckmodule 4 ... 7 der Druckeinrichtung 2 werden die Farbausdrucke dann entsprechend der Vorlage V nach Figur 1 auf den Aufzeichnungsträger AT sukzessiv ge¬ druckt.
Damit die Farbpixel der Vorlage V auf dem Aufzeichnungs¬ träger ohne Moirέ-Muster ausgedruckt werden, müssen die einzelnen Farbausdrucke mit einem jeweils unterschiedli¬ chen Rasterwinkel auf den Aufzeichnurigsträger AT gebracht werden. Wie diese Rasterwinkel für die einzelnen Farbaus¬ drucke erzeugt werden, wird nachfolgend beschrieben.
Figur 3a bis 3d zeigen vier (Satz k mit k=4) Konversions¬ matrizen KMC mit jeweils 16 Matrixelementen ME für die Grundfarbe Cyan. Jede dieser vier Konversionsmatrizen KMC weist vier gesetzte Matrixelemente ME (schwarze Rechtecke in Figur 3a bis 3d) auf. Die Anzahl der gesetzen Matrix¬ elemente ME entspricht dabei exakt dem Füllungsgrad der jeweiligen Konversionsmatrix KMC. Bei vier gesetzten Ma¬ trixelementen ME von 16 möglichen entspricht dieses einem Füllungsgrad von 25 %. Dieser Füllungsgrad entspricht exakt der Farbintensität IC des separierten Signalwertes SWC nach Figur 1. Die vier gesetzten Matrixelemente ME der vier Konversionsmatrizen KMC werden nicht willkürlich, sondern zielgerichtet für die Erzeugung eines Rasterwin¬ kels für die Grundfarbe Cyan C ausgewählt. Aus der analo- gen Drucktechnik hat sich für die Grundfarbe Cyan z. B. ein Rasterwinkel von 75" zur Horizontalen als optimal her¬ ausgestellt. Bei der Nachbildung des Halbtonverfahrens für die digitale Drucktechnik ist man deshalb bestrebt, diesen Rasterwinkel beizubehalten. Für die vier Konversionsmatri- zen KMC ergibt sich somit die in den Figuren 3a bis 3d dargestellte Anordnung, bei denen die gesetzten Matrixele¬ mente ME der Konversionsmatrizen KMC spaltenweise, in je¬ weils verschiedenen Mikrospalten MSP, angeordnet sind. Für die Erstellung des Grafikformats GFC mit 12 Zeilen (Zeile 0 bis 11) und 12 Spalten (Spalte 0 bis 11) nach Figur 5 werden die Konversionsmatrizen KMC gemäß den Figuren 3a bis 3d zeilenweise angeordnet, um den geforderten Raster¬ winkel von 75" für die spaltenweise, in den verschiedenen Mikrospalten MSP angeordneten Matrixelemente ME zu erzeu¬ gen. Dabei wird, wenn der mit der Berechnungsformel (1) für die Zeilen "0" bis "11" bei k=4 berechnete Wert n den Zahlenwert n=0, n=l, n=2 und n=3 annimmt, die der diesen Zahlenwerten gemäß den Figuren 3a bis 3d entsprechende Konversionsmatrix KMC in der jeweiligen Zeile "0" bis "11" angeordnet.
Figur 4a bis 4c zeigen vier (Satz k mit k=4) 4x4-Konver- sionsmatrizen KMM für die Grundfarbe Magenta M. Entspre¬ chend der Farbintensität IM des separierten Signalwertes SWM von 50 % nach Figur 1 weisen sämtliche Konversionsma- trizen KMM auch einen Füllungsgrad von 50 % auf. Dies ist wiederum gleichbedeutend damit, daß die Hälfte der 16 Ma¬ trixelemente ME von jeder Konversionsmatrix KMM gesetzt ist. Das Setzen der einzelnen Matrixelemente ME erfolgt wiederum nicht willkürlich, sondern orientiert sich an einen bei der analogen Drucktechnik für die Grundfarbe Magenta M als optimal herausgestellten Rasterwinkel von 15* zur Horizontalen. Bei Berücksichtigung dieses Raster¬ winkels und des Füllungsgrades ergibt sich z. B. die in den Figuren 4a bis 4d gesetzte Anordnung, bei denen die gesetzten Matrixelemente ME der Konversionsmatrizen KMM zeilenweise, in jeweils paarweise verschiedenen Mikrozei- len MZE, angeordnet sind. Für die Erstellung des Grafik¬ formats GFM mit wiederum 12 Zeilen (Zeile 0 bis 11) und 12 Spalten (Spalte 0 bis 11) nach Figur 6 werden die Konver- sionsmatrizen KMM in Figur 4a bis 4d spaltenweise angeord¬ net, um den geforderten Rasterwinkel von 15* für die zei¬ lenweise, in den paarweise verschiedenen Mikrozeilen MZE angeordneten Matrixelemente ME zu erzeugen. Dabei wird, wenn der mit der Berechnungsformel (2) für die Spalten "0" bis "11" bei k=4 berechnete Wert n den Zahlenwert n=0, n=l, n=2 und n=3 annimmt, die der diesen Zahlenwerten ge- maß den Figuren 4a bis 4d entsprechende Konversionsmatrix KMM in der jeweilgen Spalte "0" bis "11" angeordnet.
Figur 5 zeigt das aus den vier Konversionsmatrizen KMC ge- maß den Figuren 3a bis 3d erstellte Grafikformat GFC, wie es für den Farbausdruck der Grundfarbe Cyan C in den Mas¬ senspeicher 14 nach Figur 2 zwischengespeichert ist. Das Grafikformat GFC ist dabei zeilenweise strukturiert, d. h. die einzelnen Konversionsmatrizen KMC gemäß den Figuren 3a bis 3d werden mit Hilfe der Rechenformel (1) zeilenweise angeordnet. Im zeilenübergreifenden Zusammenspiel ergibt sich daraus die in der Figur 5 gezeigte flächenhafte An¬ ordnung der Konversionsmatrizen KMC gemäß den Figuren 3a bis 3d. Die Figur 5 zeigt dabei, daß sich für die in der beschriebenen Weise angeordneten Konversionsmatrizen KMC automatisch der Rasterwinkel von 75° ergibt.
Figur 6 zeigt das aus den vier Konversionsmatrizen KMC gemäß den Figuren 4a bis 4d erstellte Grafikformat GFM, wie es für den Farbauεdruck der Grundfarbe Magenta M in den Massenspeicher 14 nach Figur 2 zwischengespeichert ist. Das Grafikformat GFM ist dabei spaltenweise struktu¬ riert, d. h. die einzelnen Konversionsmatrizen KMC gemäß den Figuren 4a bis 4d werden mit Hilfe der Rechenformel (2) spaltenweise angeordnet. Im spaltenübergreifenden Zu¬ sammenspiel ergibt sich daraus.._die in der Figur 6 gezeigte flächenhafte Anordnung der Konversionsmatrizen KMM gemäß den Figuren 4a bis 4d. Die Figur 6 zeigt dabei, daß sich für die in der beschriebenen .Weise angeordneten Konver- sions atrizen KMM automatisch der Rasterwinkel von 15* er¬ gibt.
Figur 7 zeigt eine (Satz k mit k=l) 4x4-Konversionsmatrix
KMY für die Grundfarbe Gelb Y. Entsprechend der Farbinten- sität IY des separierten Signalwertes SWY von 50 % nach
Figur 1 weist die Konversionsmatrix KMY auch einen Fül- lungsgrad von 50 % auf. Dies ist wiederum gleichbedeutend damit, daß die Hälfte der 16 Matrixelemente ME der Konver¬ sionsmatrix KMY gesetzt ist. Das Setzen der einzelnen Ma¬ trixelemente ME erfolgt wiederum nicht willkürlich, son- dem orientiert sich an einen bei der analogen Drucktech¬ nik für die Grundfarbe Gelb Y als optimal herausgestellten Winkel von 90° zur Horizontalen. Ebenso hätte der Raster¬ winkel auch 0° betragen können, ohne daß sich dadurch ir¬ gendetwas am Druckbild geändert hätte. Bei Berücksichti- gung des Rasterwinkels von 90° und des Füllungsgrades er¬ gibt sich z. B. die in der Figur 7 gesetzte Anordnung, bei der die gesetzten Matrixelemente ME der Konversionsmatrix KMY in zwei Mikrospalten MSP angeordnet sind. Die Erstel¬ lung des Grafikformats GFY mit wiederum 12 Zeilen (Zeile 0 bis 11) und 12 Spalten (Spalte 0 bis 11) nach Figur 9 braucht für die Grundfarbe Gelb Y mit der separierten Farbintensität IY von 50 % eigentlich nicht mit der Be¬ rechnungsformel (1) oder (2) durchgeführt werden, da der berechnete Zahlenwert n immer n=0 sein wird. Der berechne- te Zahlenwert n=0 bedeutet dabei, daß in dem Grafikformat GFY jedes Spalten-/Zeilenfeld mit der in der Figur 7 ange¬ gebenen Konversionsmatrix KMY belegt wird.
Figur 8 zeigt eine (Satz k mit k=l) 4x4-Konversionsmatrix KMK für die Grundfεrbe Schwarz K. Entsprechend der Farbin¬ tensität IK des separierten Signalwertes SWK von 25 % nach Figur 1 weist die Konversionsmatrix KMK auch einen Fül¬ lungsgrad von 25 % auf. Dies ist wiederum gleichbedeutend damit, daß die Hälfte der 16 Matrixelemente ME der Konver- sionsmatrix KMK gesetzt ist. Das Setzen der einzelnen Ma¬ trixelemente ME erfolgt wiederum nicht willkürlich, son¬ dern orientiert sich an einen bei der analogen Drucktech¬ nik für die Grundfarbe Schwarz K als optimal herausge¬ stellten Winkel von 45° zur Horizontalen. Bei Berücksich- tigung des Rasterwinkels von 45° und des Füllungsgrades ergibt sich z. B. die in der Figur 8 gesetzte Anordnung, bei der die gesetzten Matrixelemente ME der Konversionsma¬ trix KMK diagonal angeordnet sind. Die Erstellung des Gra¬ fikformats GFK mit wiederum 12 Zeilen (Zeile 0 bis 11) und 12 Spalten (Spalte 0 bis 11) nach Figur 10 braucht für die Grundfarbe Schwarz K mit der separierten Farbintensität IK von 25 % eigentlich nicht mit der Berechnungsformel (1) oder (2) durchgeführt werden, da der berechnete Zahlenwert n immer n=0 sein wird. Der berechnete Zahlenwert n=0 be¬ deutet dabei, daß in dem Grafikformat GFK jedes Spalten-/ Zeilenfeld mit der in der Figur 8 angegebenen Konversions¬ matrix KMK belegt wird.
Figur 9 zeigt das aus der Konversionsmatrix KMY gemäß der Figur 7 erstellte Grafikformat GFY, wie es für den Farb- ausdruck der Grundfarbe Gelb in den Massenspeicher 14 nach Figur 2 zwischengespeichert ist. Das Grafikformat GFY ist dabei spalten- bzw. zeilenweise strukturiert, d. h. die Konversionsmatrix KMY gemäß der Figur 7 wird mit Hilfe der Rechenformel (1) bzw. (2) zeilen- bzw. spaltenweise ange- ordnet. Im spalten- bzw. zeilenweisen Zusammenspiel ergibt sich daraus die in der Figur 9 gezeigte flächenhafte An¬ ordnung der Konversionsmatrix KMY gemäß der Figur 7. Die Figur 9 zeigt dabei, daß sich für die in der beschriebenen Weise angeordnete Konversionsmatrix KMY automatisch der Rasterwinkel von 90° ergibt.
Figur 10 zeigt das aus der Konversionsmatrix KMK gemäß der Figur 8 erstellte Grafikformat GFK, wie es für den Farb¬ ausdruck der Grundfarbe Schwarz in den Massenspeicher 14 nach Figur 2 zwischengespeichert ist. Das Grafikformat GFK ist dabei wiederum spalten- bzw. zeilenweise strukturiert, d. h. die Konversionsmatrix KMK gemäß der Figur 8 wird mit Hilfe der Rechenformel (1) bzw. (2) zeilen- bzw. spalten¬ weise angeordnet.
Im spalten- bzw. zeilenweisen Zusammenspiel ergibt sich daraus die in der Figur 10 gezeigte flächenhafte Anordnung der Konversionsmatrix KMK gemäß der Figur 8. Die Figur 10 zeigt dabei, daß sich für die in der beschriebenen Weise angeordnete Konversionsmatrix KMK automatisch der Raster¬ winkel von 45° ergibt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung von Rasterwinkeln im digitalen Farbdruck, bei dem Farbpixel einer Vorlage (V) in digital codierte, Farbintensitäten (IY, IM, IC, IK) der Farbpixel enthaltene Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) separiert wer¬ den, bei dem die Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) für Farbausdrucke (Y, M, C, K) mit Hilfe von Konversionsmatri¬ zen (KMY, KMM, KMC, KMK) konvertiert werden, in dem jedem Signalwert (SWY, SWM, SWC, SWK) mehrere Matrixelemente (ME) der Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) zugeordnet werden und bei dem die konvertierten Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) im Grafikformat (GFY, GFM, GFC, GFK) für den Farbdruck zwischengespeichert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß a) ein Satz (k) von Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) zur Konvertierung des einzelnen Signalwertes (SWY, SWM, SWC, SWK) für den Farbausdruck (Y, M, C, K) ver¬ wendet wird, wobei jede Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) des Satzes (k) eine gleiche Anzahl von Ma¬ trixelementen (ME) besitzt, die dem Signalwert (SWY, SWM, SWC, SWK) für die Konvertierung zuordbar sind, b) die Matrixelemente (ME) für jede Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) des Satzes (k) derart angeordnet werden, daß sich im zeilen- bzw. spaltenübergreifenden Zusammenspiel der im Grafikcformat (GFY, GFM, GFC, GFK) zwischengespeicherten konvertierten Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) für den Farbausdruck (Y, M, C, K) ein mit der Anordnung der Matrixelemente (ME) vorgebbarer Rasterwinkel einstellt, c) zur Erzeugung des Rasterwinkels im Grafikformat (GFY, GFM, GFC, GFK) die mit Hilfe des Satzes (k) von Konver¬ sionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) konvertierten Si¬ gnalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) nach den Berechnungsfor- mein: n = Zeile des Grafikformats mod k und/oder n = Spalte des Grafikformats mod k zeilen- bzw. spaltenweise in dem Grafikformat angeord- net werden, wobei n die jeweils aktuelle, in der Zeile bzw. Spalte des Grafikformats (GFY, GFM, GFC, GFK) an¬ zuordnende Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) für die Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWC) und k die Anzahl der Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) in dem je- weiligen Satz (k) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) Dither- Matrizen sind.
3. Druckeinrichtung zur Erzeugung von Rasterwinkeln im di¬ gitalen Farbdruck, mit einer Zentraleinheit (12) eines Mi¬ krocomputersystems (1), die digital codierte, nach Farbin- tensitäten (IY, IM, IC, IK) von Farbpixel einer Vorlage (V) separierte Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) mit Hilfe von in einem Arbeitsspeicher (13) des Mikrocomputersystems (1) gespeicherte Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) konvertiert, in dem jedem Signalwert (SWY, SWM, SWC, SWK) mehrere Matrixelemente (ME) der Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) zugeordnet werden und mit einem Festwert¬ speicher (14) des Mikrocomputersystems (1), in dem die konvertierten Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) im Grafik¬ format (GFY, GFM, GFC, GFK) zur Ausgabe an Druckmodule (4 ... 7) von der Zentraleinheit (12) zwischengespeichert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß a) in dem Arbeitsspeicher (13) des Mikrocomputersystems (1) ein Satz (k) von Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) zur Konvertierung des einzelnen Signalwertes (SWY, SWM, SWC, SWK) für den Farbausdruck (Y, M, C, K) gespeichert ist, wobei jede Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) des Satzes (k) die gleiche Anzahl von Matrixelementen (ME) besitzt, die dem Signalwert (SWY, SWM, SWC, SWK) für die Konvertierung zuordbar sind, b) die Matrixelemente (ME) für jede' Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) des Satzes (k) derart angeordnet sind, daß sich im zeilen- bzw. spaltenübergreifenden Zusammenspiel der im Grafikformat (GFY, GFM, GFC, GFK) in dem Festwertspeicher (13) zwischengespeicherten kon- vertierten Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) für den Farbausdruck (Y, M, C, K) ein mit der Anordnung der Ma¬ trixelemente (ME) vorgebbarer Rasterwinkel einstellt, c) zur Erzeugung des Rasterwinkels im Grafikformat (GFY, GFM, GFC, GFK) die mit Hilfe des Satzes von Konver- sions atrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) konvertierten Si¬ gnalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) von der Zentraleinheit (12) nach den Berechnungsformeln: n = Zeile des Grafikformats mod k bzw. n = Spalte des Grafikformats mod k zeilen- bzw. spaltenweise in dem Grafikformat (GFY, GFM, GFC, GFK) angeordnet werden, wobei n die jeweils aktuelle in der Zeile bzw. Spalte des Grafikformats (GFY, GFM, GFC, GFK) anzuordnende Konversionsmatrix (KMY, KMM, KMC, KMK) für die Signalwerte (SWY, SWM, SWC, SWK) und k die Anzahl der Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) in dem Satz (k) ist.
4. Druckeinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Konversionsmatrizen (KMY, KMM, KMC, KMK) Dither- Matrizen sind.
PCT/DE1992/000592 1991-07-26 1992-07-21 Verfahren und druckeinrichtung zur erzeugung von rasterwinkeln im digitalen farbdruck Ceased WO1993003574A1 (de)

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