對(duì)半色調(diào)圖像的選定部分的再次加網(wǎng)的制作方法
【專利摘要】一種用于增強(qiáng)在柔性印刷板(108)上成像的半色調(diào)圖像(204)的外觀的方法，該方法包括從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(132)檢索半色調(diào)圖像；設(shè)置用于印刷的最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸值；使用計(jì)算機(jī)(130)分析該半色調(diào)圖像；檢測(cè)半色調(diào)圖像中填充有小于最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸值的多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的區(qū)域(404)；用縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)替換該多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，其中該縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)在尺寸(504)上大于該多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，且其中該縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)保持該多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的原始幾何特征；以及保存該縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】對(duì)半色調(diào)圖像的選定部分的再次加網(wǎng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及平面設(shè)計(jì)、印刷及出版技術(shù)的領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及以有限數(shù)目的光學(xué) 參數(shù)層級(jí)為特點(diǎn)的圖像制版系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在平面設(shè)計(jì)技術(shù)中，存在通過(guò)成像設(shè)備復(fù)現(xiàn)連續(xù)調(diào)圖像的需求。成像設(shè)備，例如， 基于激光的成像器能夠產(chǎn)生用于表示光學(xué)參數(shù)的有限數(shù)目的層級(jí)（在最常見的情況下，僅 使用兩個(gè)層級(jí)一黑色和白色）。該目標(biāo)通過(guò)應(yīng)用一種叫做加網(wǎng)（screening)的技術(shù)得以實(shí) 現(xiàn)，其中，用以下方式模擬表示原圖像中要被加網(wǎng)的像素的灰色調(diào)值：與亮元素（像素）相 t匕，改變暗元素覆蓋的相對(duì)面積。
[0003] 存在不同的加網(wǎng)方法。在一個(gè)最常見的方法中，通過(guò)將圖像的一個(gè)區(qū)域細(xì)分成叫 做網(wǎng)格單元的相等的、周期性重復(fù)的子區(qū)域來(lái)復(fù)現(xiàn)該區(qū)域，該網(wǎng)格單元包括尺寸可變的暗 元素（印刷網(wǎng)點(diǎn)，或者被稱為半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)）。相對(duì)面積覆蓋率被定義為暗元素面積與網(wǎng)格單 元面積之比。這種加網(wǎng)方法通常被稱為調(diào)幅（AM)加網(wǎng)。這種具有規(guī)則的，通常為正方形網(wǎng) 格結(jié)構(gòu)的網(wǎng)屏由網(wǎng)屏周期和網(wǎng)屏角度來(lái)表征。該周期的倒數(shù)被稱為網(wǎng)線頻率或者網(wǎng)線數(shù)。
[0004] 當(dāng)復(fù)現(xiàn)依賴于尺寸的印刷網(wǎng)點(diǎn)的特征時(shí)，會(huì)出現(xiàn)特定的問(wèn)題。這種工藝的例子是 柔性板印刷、膠版印刷和靜電印刷工藝。
[0005] 在柔性版印刷中，能夠在印刷機(jī)上被一貫地復(fù)現(xiàn)的印刷板上的最小半色調(diào)印刷網(wǎng) 點(diǎn)的尺寸通常約為40微米。當(dāng)小于這個(gè)尺寸時(shí)，半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)往往不均勻地印刷，并且還 可能包括尺寸的大幅度增加以及產(chǎn)生大的墨跡偽像，或者根本不印刷。對(duì)于通常使用的 1201pi的網(wǎng)線數(shù)以及通常使用的2400或2540dpi的設(shè)備分辨率來(lái)說(shuō)，40微米的半色調(diào)網(wǎng) 點(diǎn)對(duì)應(yīng)于3%的面積覆蓋率；對(duì)于15001pi的網(wǎng)線數(shù)來(lái)說(shuō)，其對(duì)應(yīng)于約4%的面積覆蓋率。 這可能會(huì)導(dǎo)致不連續(xù)現(xiàn)象，其中在某些情況下，特別是在印刷圖像的亮調(diào)部分中具有干擾 偽像。與柔性版印刷工藝關(guān)聯(lián)的高網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大增強(qiáng)了該影響且惡化了該問(wèn)題。
[0006] 在膠版印刷工藝中，能夠被一貫復(fù)現(xiàn)的最小半色調(diào)印刷網(wǎng)點(diǎn)往往能夠小至10微 米。對(duì)于品質(zhì)較低的紙張和高速印刷機(jī)來(lái)說(shuō)，例如，在報(bào)紙印刷中，存在上面所討論的相同 的根本問(wèn)題。在靜電印刷中也存在類似情況，其中最小印刷網(wǎng)點(diǎn)尺寸往往取決于調(diào)色劑粒 子的物理特性。
[0007] 上述問(wèn)題的一個(gè)解決方案是使用美國(guó)專利5, 689, 623號(hào)（Pinard)中示出的具 有受控最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸的調(diào)頻（FM)加網(wǎng)技術(shù)，即所謂的"綠噪聲"頻率調(diào)制，或者美國(guó)專利 5, 579, 457號(hào)（Hall)中示出的具有受控中間調(diào)集簇的調(diào)頻（FM)加網(wǎng)技術(shù)，即所謂的"二階" 頻率調(diào)制。在解決亮調(diào)區(qū)域復(fù)現(xiàn)問(wèn)題的同時(shí)，頻率調(diào)制引入了其自身的缺點(diǎn)。恰當(dāng)亮調(diào)復(fù)現(xiàn) 所需的相對(duì)粗略的特征尺寸往往在亮調(diào)和中間調(diào)區(qū)域中導(dǎo)致顆粒狀的外觀。此外，與AM半 色調(diào)加網(wǎng)相比，F(xiàn)M產(chǎn)生的印刷網(wǎng)點(diǎn)的固有高周長(zhǎng)與面積之比會(huì)導(dǎo)致明顯更高的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。 考慮到柔性版印刷工藝已經(jīng)具有高網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的特點(diǎn)，F(xiàn)M加網(wǎng)可能會(huì)導(dǎo)致印刷圖像的動(dòng)態(tài)范 圍的顯著縮減。
[0008] 另一個(gè)解決方案被稱為"雙網(wǎng)點(diǎn)"技術(shù)或"Respi網(wǎng)屏"。根據(jù)該技術(shù)，通過(guò)以相同 角度被排列在柵格上的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)，但在其余色調(diào)梯尺中通過(guò)半色調(diào)的平方根的頻率，來(lái) 呈現(xiàn)色調(diào)梯尺的極端，亮調(diào)和/或暗調(diào)，從而使半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)目減半，且因此使每個(gè)網(wǎng)點(diǎn) 的尺寸加倍。這使得具有兩種不同尺寸的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的色調(diào)梯尺的極端和主要部分之間的 過(guò)渡區(qū)域被排列成棋盤狀圖案。當(dāng)把圖像的不可復(fù)現(xiàn)的部分的截止值更遠(yuǎn)地移動(dòng)到色調(diào)梯 尺的極端部分時(shí)，依然沒(méi)有完全地解決該問(wèn)題。此外，通過(guò)引入額外的網(wǎng)屏頻率，在部分分 色處于色調(diào)梯尺的極端部分且其余分色處于色調(diào)梯尺的非極端部分的區(qū)域的情況下，這樣 的技術(shù)可在多色圖像中產(chǎn)生極不希望的莫爾效應(yīng)。
[0009] 為了克服上述缺點(diǎn)，美國(guó)專利5,766,807號(hào)（〇61&匕&8七^(guò)8等人）提出了一種解決 方案。該方法被稱為"混合加網(wǎng)"。在該解決方案中，定義適于周期性地瓷磚式覆蓋一個(gè)平 面的"超細(xì)胞"閾值矩陣，使得它包括針對(duì)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)中心的多個(gè)位置，并且被填充有閾值。 當(dāng)該矩陣被用來(lái)對(duì)連續(xù)調(diào)圖像加網(wǎng)時(shí)，在色調(diào)梯尺的極端部分中產(chǎn)生具有預(yù)先定義的最小 尺寸的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)，而在半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)中心的其余部分中，根本不產(chǎn)生半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)。以使得整 個(gè)超細(xì)胞區(qū)域的面積覆蓋率對(duì)應(yīng)于連續(xù)調(diào)圖像中的色調(diào)值的方式來(lái)進(jìn)行這個(gè)處理。換言 之，不是調(diào)制半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的尺寸，而是在預(yù)先定義的網(wǎng)點(diǎn)覆蓋率以下保持網(wǎng)點(diǎn)尺寸為恒定， 但根據(jù)色調(diào)值來(lái)調(diào)制網(wǎng)點(diǎn)數(shù)目；色調(diào)表示的準(zhǔn)確度由預(yù)先定義的最小半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)尺寸以及 超細(xì)胞閾值矩陣中半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)中心的數(shù)目來(lái)確定。
[0010] 雖然這個(gè)解決方案不存在前面解決方案的極不希望的影響時(shí)，但該解決方案依 然具有一些問(wèn)題。值得注意的是，基于超細(xì)胞的圖案易于出現(xiàn)顆粒感以及"噪聲的"外觀； 受限于超細(xì)胞閾值矩陣中半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)中心的數(shù)目的相對(duì)粗略的量化步長(zhǎng)可在圖像的暈影 (vignette)部分中產(chǎn)生帶化效果；"孤立的"和不完整的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)依然可產(chǎn)生不希望的 "污點(diǎn)狀"偽像；并且基于超細(xì)胞的解決方案將網(wǎng)屏角度/網(wǎng)屏頻率組合的可用數(shù)目限于具 有合理的正切角的那些。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于增強(qiáng)在柔性印刷板上成像的半色調(diào)圖像 的外觀的方法包括從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中檢索半色調(diào)圖像；設(shè)置用于印刷的最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸值； 使用計(jì)算機(jī)分析該半色調(diào)圖像；檢測(cè)半色調(diào)圖像中填充有小于最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸值的多個(gè)網(wǎng)點(diǎn) 的區(qū)域；用縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)替換所述多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，其中該縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)在 尺寸上均大于所述多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，且其中該縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)保持所述多個(gè)網(wǎng)點(diǎn) 的原始幾何特征；以及將該縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)保存在存儲(chǔ)設(shè)備中。
[0012] 在下文呈現(xiàn)的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述中，本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加清楚明 白。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1以圖的形式表示適合于曝光柔性印刷板的現(xiàn)有技術(shù)的成像系統(tǒng)；
[0014] 圖2以圖的形式表示準(zhǔn)備好曝光的現(xiàn)有技術(shù)的半色調(diào)圖像；
[0015] 圖3以圖的形式表示經(jīng)增強(qiáng)的半色調(diào)圖像，增強(qiáng)了圖2中所示的圖像；
[0016] 圖4以圖的形式表示來(lái)自于要被增強(qiáng)的半色調(diào)圖像的小網(wǎng)點(diǎn)區(qū)域；以及
[0017] 圖5以圖的形式表示圖4中所示的小網(wǎng)點(diǎn)的經(jīng)增強(qiáng)的區(qū)域，小網(wǎng)點(diǎn)被較少的一組 網(wǎng)點(diǎn)所替換，其中每個(gè)新網(wǎng)點(diǎn)在尺寸上更大。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 在下面的詳細(xì)的描述中，為了提供本公開內(nèi)容的全面的理解，闡述了具體的細(xì)節(jié)。 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本公開內(nèi)容的教 導(dǎo)。在其它實(shí)例中，沒(méi)有詳細(xì)地描述眾所周知的方法、過(guò)程、部件和電路，以免模糊本公開內(nèi) 容的教導(dǎo)。
[0019] 雖然結(jié)合實(shí)施方式之一來(lái)描述本發(fā)明，然而將理解的是，這里沒(méi)有想將本發(fā)明限 于該實(shí)施方式。相反地，這里想覆蓋由所附權(quán)利要求涵蓋的所有替代、修改和等同方式。
[0020] 為了通過(guò)控制所述圖像的極端色調(diào)梯尺部分中半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的尺寸和空間分布來(lái) 改善半色調(diào)化圖像的復(fù)現(xiàn)特性，已經(jīng)通過(guò)傳統(tǒng)的調(diào)幅（AM)加網(wǎng)方式加網(wǎng)的半色調(diào)圖像被 概念性地表示為黑色和白色像素的矩形陣列。本發(fā)明不限于AM加網(wǎng)的任何特定的類型、算 法或者方法，且僅利用AM加網(wǎng)的兩個(gè)基本特性，即周期性柵格的參數(shù)，其角度及由其加網(wǎng) 線數(shù)來(lái)表示的其頻率，即網(wǎng)格，以及派生參數(shù)，例如res/mesh比，其等于單個(gè)網(wǎng)格單元的邊 長(zhǎng)，單位為單個(gè)像素的尺寸。
[0021] 為了處理圖2中所示的經(jīng)加網(wǎng)的圖像204,由計(jì)算機(jī)130從存儲(chǔ)元件132 (圖1)中 取出經(jīng)加網(wǎng)的圖像204。定義"自然"坐標(biāo)系，其中X軸沿圖像線延伸且Y軸垂直于X軸，并 且度量單位是單個(gè)像素的尺寸，以及定義它的"轉(zhuǎn)換"坐標(biāo)系，其中X'軸和Y'軸沿網(wǎng)格柵 格方向延伸，即被旋轉(zhuǎn)了與自然坐標(biāo)系和表示為res/mesh比的度量單位有關(guān)的網(wǎng)屏角度。
[0022] 此外，DS1被定義為能可靠復(fù)現(xiàn)的最小半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)尺寸（以像素為單位），且DS2> =DS1被定義為對(duì)應(yīng)于截止面積覆蓋率的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)尺寸值（以像素為單位），該截止面積 覆蓋率定義從色調(diào)梯尺的正常部分向"極端"部分的轉(zhuǎn)變。識(shí)別包含在半色調(diào)圖像中的分 立的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)并以下列方式對(duì)其進(jìn)行處理：如果半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的尺寸> =DS2,則不修改該 半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)。
[0023] 如果半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的尺寸DS〈DS2,則在自然坐標(biāo)系中計(jì)算其重心的坐標(biāo)Xc和Yc， 將這些坐標(biāo)變換成轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系中的X'c和Y'c，并且根據(jù)這些坐標(biāo)獲得相應(yīng)的網(wǎng)格單元索 引Mx=floor(X'c)和My=floor(Y'c)。將算子F(DS,mx,yx)應(yīng)用于這些索引，其返回 1或〇，使得平均值（1/制8)[?(05，11^，1^)和52基本上等于05，其中對(duì)所有尺寸為05的 半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行求和。算子F能夠?yàn)榻馕霰磉_(dá)式或針對(duì)預(yù)先定義的陣列的簡(jiǎn)單查找操作。 如果算子F返回0,則通過(guò)用對(duì)比色的像素替換其所有像素來(lái)去除半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)。如果算子F 返回1，則用相同形狀和相同重心但尺寸為DSn的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)替換半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)，其中DSn是 從值陣列[DSnl，DSn2, ...，DSnN]中選出的值，例如DSnl> =DSl，DSnX〈DSn(X+l)且平均值 (1/N)E(DSnX) ==DS2。
[0024] 該方法保證通過(guò)印刷工藝對(duì)具有色調(diào)梯尺的極端值的區(qū)域中的半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)的一 致復(fù)現(xiàn)，并且保證所述區(qū)域以及從色調(diào)梯尺的極端值到中間調(diào)值的過(guò)渡區(qū)域的平滑、無(wú)顆 粒、無(wú)偽像的外觀。
[0025] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，值陣列[DSnl，DSn2,…，DSnN]包括四個(gè)元素一 DSnl，DSn2，DSn3和DSn4,使得元素DSnl的尺寸等于DS1，即能可靠復(fù)現(xiàn)的最小半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn) 尺寸（單位為像素）；元素DSn2,DSn3和DSn4的尺寸分別為DS1+1，DS1+2和DS1+3個(gè)像 素。優(yōu)選實(shí)施方式中的截止尺寸DS2被定義為DS1+2個(gè)像素。
[0026] 優(yōu)選實(shí)施方式中的算子F(DS，mx，my)被定義為以下兩個(gè)值之間的比較運(yùn)算：根 據(jù)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)尺寸DS導(dǎo)出的值和來(lái)自于查找方陣B[N][N]的值，其中陣列大小N為2~n， n>>8。查找陣列B[N] [N] -律填充有從0至M= 2~m-l，m> = 10的整數(shù)值，使得：a)陣列 B[N][N]在水平方向和垂直方向上顯示出回卷特性，以及b)當(dāng)被用作閾值陣列時(shí)，在任何 從0至M的給定層級(jí)的閾值運(yùn)算的結(jié)果均顯示出藍(lán)噪聲特性。
[0027] 網(wǎng)屏角度表示為a，網(wǎng)線數(shù)表示為mesh，圖像分辨率表示為res以及網(wǎng)格單元的 邊長(zhǎng)表示為r2m=res/mesh。已知上述這些定義，能夠以如下方式用偽碼表示出本發(fā)明的 優(yōu)選實(shí)施方式：
[0028] 當(dāng)掃描半色調(diào)化1比特圖像時(shí)；
[0029] 識(shí)別半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)；
[0030] 分配每個(gè)像素給其各自的網(wǎng)點(diǎn)；
[0031] 針對(duì)每個(gè)半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)
[0032] 如果（單位為像素的網(wǎng)點(diǎn)尺寸DS> =DS2)，則
[0033] 在不修改的情況下繼續(xù)到下一半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)；
[0034] 否則，如下所述修改網(wǎng)點(diǎn)：
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于增強(qiáng)半色調(diào)圖像的外觀的方法，所述半色調(diào)圖像用于在柔性印刷板上成 像，包括： 從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中檢索所述半色調(diào)圖像； 設(shè)置用于印刷的最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸值； 使用計(jì)算機(jī)分析所述半色調(diào)圖像； 檢測(cè)所述半色調(diào)圖像中填充有小于所述最小網(wǎng)點(diǎn)尺寸值的多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的區(qū)域； 用縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)替換所述多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，其中所述縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)在尺 寸上大于所述多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，且其中所述縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)保持所述多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的 原始幾何特征；以及 將所述縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)保存在所述存儲(chǔ)設(shè)備中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原始幾何特征是網(wǎng)點(diǎn)的重心。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原始幾何特征是所述網(wǎng)點(diǎn)所位于的角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原始幾何特征是所述網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)格。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)尺寸擴(kuò)大所述縮減的一組網(wǎng)點(diǎn)中的每一 個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，其中以隨機(jī)的方式確定所述網(wǎng)點(diǎn)尺寸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括： 印刷所述半色調(diào)圖像。
【文檔編號(hào)】H04N1/405GK104322047SQ201380026880
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】亞歷山大·克羅爾 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司