DE2917242A1

DE2917242A1 - Measuring screen for copying and printing - permits conversion of half tone image into pattern of dots of selected shape

Info

Publication number: DE2917242A1
Application number: DE19792917242
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing Haller
Original assignee: DEUTSCHE FORSCH DRUCK REPROD; Fogra Deutsche Forschungsgesellschaft fur Druck- und Reproduktionstechnik Ev
Current assignee: Fogra Forschungsgesellschaft Druck Ev 81673 Mue
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2917242C2

Abstract

The measuring screen used for copying and printing operations is covered with a pattern of points in fields consisting of different degrees of surface covering. The screen can be used for converting a half tone image into an image made up of a pattern of dots. The surface covering pattern occupies between 0 and 100% of the area. The degree of coverage expressed as a percentage is given by a set of formulae relating the X and T co-ordinates of the contour of the dots and various factors including the ellipse factor. Dots of different shapes can be used.

Description

Informationsträger mit RasterpunktenInformation carrier with grid points

Die Erfindung betrifft einen Informationsträger mit einer aus Rasterpunkten bestehenden Bildinformation mit Flächendeckungsgraden zwischen 0 und 100% und Punktschluß bei zwei symmetrisch zu 50% liegenden Flächendeckungsgraden.The invention relates to an information carrier with one of grid points existing image information with area coverage between 0 and 100% and point closure with two symmetrical degrees of area coverage of 50%.

Für ein aus Rasterpunkten bestehendes, autotypisch aufgebautes Bild (d.h. ein Bild, bestehend aus gleichabständigen Rasterpunkten unterschiedlicher Größe) können an sich Rasterpunkte beliebiger Form gewählt werden. Wegen der nicht zu vermeidenden Störeinflüsse bei der Rasterung, bei der Druckformenherstellung und vor allem im Druck ist jedoch eine optimale Punktform anzustreben, um die Auswirkung der Fehler so gering wie möglich zu machen.For a picture made up of raster points, built up in an autotypical manner (i.e. an image consisting of equally spaced grid points of different Size) grid points of any shape can be selected. Because of not Disruptive influences to be avoided in the screening, in the production of printing formes and especially in print, however, an optimal dot shape is to be aimed for in order to achieve the effect to make the error as small as possible.

Bei der üblichen photographischen Rasterung ist die Punktform in erster Linie durch den Typ der Rasterscheibe festgelegt. Man erhält in Ser Regel Rasterpunktformen, die in hellen Tonwertn (d.h.In conventional photographic screening, the dot shape is first Line determined by the type of grid disc. As a rule, halftone dot shapes are obtained, those in light tones (i.e.

bei geringem Flächendeckungsgrad) nahezu elliptisch oder kreisförmig sind. Bei mittleren Tonwerten kommt es zu einer Berührung der Rasterpunkte (d.h.with low area coverage) almost elliptical or circular are. In the case of medium tonal values, the halftone dots come into contact (i.e.

zum sog. Punktschluß).to the so-called point closure).

Bei diesem Punktschluß kann die Punktform beispielsweise quadratisch, kissenförmig oder tonnenförmig sein. Hierbei ergibt sich das besondere Merkmal, daß sich benachbarte Rasterpunkte gleichzeitig an allen vier Ecken berühren bzw. trennen.With this point closure, the point shape can be square, for example, be pillow-shaped or barrel-shaped. This results in the special feature that neighboring grid points touch or touch each other at all four corners at the same time. separate.

Diese gleichzeitige Punktberührung an vier Ecken ergibt wegen der erwähnten Störeinflüsse einen unerwünscht großen Tonsprung.This simultaneous point contact at four corners results an undesirably large tone jump due to the aforementioned interferences.

Man hat sich daher in den letzten Jahren um Punktformen bemüht, die beim Punktschluß eine etwa rautenförmige Kontur besitzen, wobei die Punktberührung bzw. Punkttrennung nicht an allen vier Ecken gleichzeitig, sondern bei zwei unterschiedlichen Flächendeckungsgraden erfolgt, bei denen jeweils ein Eckenpaar zur Berührung kommt. Damit wird der oben erwähnte unerwünscht große Tonwertsprung auf zwei kleinere Tonwertsprünge bei zwei unterschiedlichen Flächendeckungsgraden (die oft symmetrisch zu 50% liegen) verteilt. Bei einer weiteren Steigerung des Flächendeckungsgrades ergeben sich dann in einer Richtung zusammenhängende, kettenförmige Rasterpunkte.In recent years, efforts have therefore been made to create point shapes that have an approximately diamond-shaped contour at the point closure, the point contact or point separation not at all four corners at the same time, but at two different ones There is a degree of area coverage at which a pair of corners comes into contact. The above-mentioned undesirably large tone value jump is thus reduced to two smaller tone value jumps with two different degrees of area coverage (which are often symmetrical to 50%) distributed. A further increase in the degree of area coverage then results chain-shaped grid points connected in one direction.

Eine weitere an die Kontur von Rasterpunkten zu stellende Forderung besteht darin, daß bei kleinen Flächendeckungsgraden (mit freistehenden Rasterpunkten) die Punktform möglichst kompakt, d.h.kreisähnlich sein soll. Eine solche kompakte Punktform besitzt den Vorteil, daß sich Streueffekte bei der Druckformenherstellung und beim Druck weniger auswirken. Auch lassen sich einachsige Ver&nderungen beispielsweise kreisförmiger Rasterpunkte bei der Druckformherstellung und beim Druck visuell leichter feststellen als bei anderen Punktformen.Another requirement to be made of the contour of grid points consists in the fact that with small degrees of area coverage (with free-standing grid points) the point shape should be as compact as possible, i.e. similar to a circle. Such a compact one Dot form has the advantage that there are scattering effects in the production of the printing form and have less of an impact when printing. Uniaxial changes can also be made For example, circular raster points in the production of the printing plate and in Visually detect pressure more easily than with other dot shapes.

Vom Erfinder wurde im FOGRA-Forschungsbericht 6.012 "Neue Möglichkeiten zur Berechnung und Messung von Rastertonwerten" (München 1974), S.89, eine Gleichung für eine Rasterpunktkontur angegeben, die zu frei- stehenden, annähernd elliptischen Rasterpunkten mit konstantem Ellipsenverhältnis führt. Diese Gleichung ermöglicht zwar bereits die Erzeugung weitgehend optimaler freistehender Rasterpunkte (d.h. für kleinere Flächendeckungsgrade), nicht jedoch die Erzeugung von zusammenhängenden (kettenförmigen) Rasterpunkten.The inventor wrote in the FOGRA research report 6.012 "New possibilities for the calculation and measurement of screen tone values "(Munich 1974), p.89, an equation specified for a grid point contour that is too free standing, approximately elliptical grid points with constant ellipse ratio leads. This equation Already enables the generation of largely optimal free-standing raster points (i.e. for smaller degrees of area coverage), but not the creation of contiguous (chain-shaped) grid points.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für einen aus Rasterpunkten aufgebauten Informationsträger eine Rasterpunktkontur zu entwickeln, die für den gesamten Bereich (O bis 100%) des Flächendeckungsgrades gilt (wobei die zur Beschreibung der Rasterpunktkontur dienenden Gleichungen an den Grenzen ihres Definitionsbereiches zu denselben Rasterpunkten führen), die ferner bei kleinem Flächendeckungsgrad eine kompakte, annähernd kreisförmige Punktform ergibt und die bei zwei symmetrisch zu 50% liegenden, frei wählbaren Flächendeckungsgraden zum Punktschluß führt.The invention is now based on the object for one of grid points constructed information carrier to develop a grid point contour that is for the entire range (0 to 100%) of the degree of area coverage applies (with the for description the raster point contour serving equations at the limits of their definition range lead to the same grid points), which also have a compact, approximately circular point shape results and the two symmetrical to 50% lying, freely selectable degrees of area coverage leads to the point closure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rasterpunkte eine Kontur gemäß den im Anspruch 1 genannten Gleichungen besitzen. This object is achieved according to the invention in that the grid points have a contour according to the equations mentioned in claim 1.

Ehe auf diese Gleichungen und weitere hieraus abgeleitete Näherungsformeln eingegangen wird, sei anhand der Fig. 1 und 2 der wesentliche Unterschied der erfindungsgemäßen Rasterpunktkontur im Vergleich zum bekannten Stand der Technik (gemäß dem oben erwähnten FOGRA-Forschungsbericht 6.012) erläutert. Dabei ist in Fig.1 die bekannte Rasterpunktform und in Fig.2 die erfindungsgemäße Rasterpunktform für fünf unterschiedliche Flächendeckungsgrade veranschaulicht. Marriage to these equations and other approximation formulas derived from them is entered, the essential difference of the invention is based on FIGS. 1 and 2 Raster dot contour compared to the known prior art (according to the above-mentioned FOGRA research report 6.012). The well-known raster dot shape is shown in FIG and in FIG. 2 the raster dot shape according to the invention for five different degrees of area coverage illustrated.

Gemäß Fig. 1a sind bei einem Flächendeckungsgrad F = 15% annähernd ellipsenförmige Rasterpunkte vorhanden. According to FIG. 1a, with a degree of area coverage F = 15% are approximately elliptical grid points available.

Gemäß Fig. 1b ergibt sich bei einem Flächendeckungsgrad F = 35% der erste Punktschluß: Die rautenförmigen Rasterpunkte berühren sich hier jeweils an zwei Ecken und bilden damit zusammenhängende,ketten- förmige Rasterpunkte. According to FIG. 1b, with a degree of area coverage F = 35% the first point closure: The diamond-shaped grid points touch each other here two corners and form related, chain-like shaped grid points.

Gemäß Fig.1d ergibt sich bei F = 65% ein zweiter Punktschluß (Komplementärform zu Fig. 1b).According to FIG. 1d, at F = 65% there is a second point closure (complementary form to Fig. 1b).

Bei einem Flächendeckungsgrad F = 85% gemäß Fig. 1e sind schließlich etwa ellipsenförmige helle Flächen in eine im übrigen dunkle Umgebung einem bettet (Komplementärform zu Fig. 1a) Die für die Beschreibung der Kontur dieser bekannten Rasterpunkte verwendete Gleichung (FOGRA-Forschungsbericht 6.012, 9) ermöglicht nun nicht die Erfassung des zwischen dem ersten und zweiten Punktschluß (fig. 1b bzw. Fig. 1d) liegenden mittleren Flächendeckungsbereiches. Fig. 1c (mit einem Flächendeckungsgrad F = 50% ist demgemäß leer gelassen.With an area coverage F = 85% according to FIG. 1e, finally approximately elliptical bright areas in an otherwise dark environment (Complementary form to Fig. 1a) The known for the description of the contour of this Equation used by halftone dots (FOGRA research report 6.012, 9) now not the detection of the point between the first and second point closure (fig. 1b or Fig. 1d) lying central area coverage area. Fig. 1c (with a degree of area coverage F = 50% is accordingly left blank.

Fig. 2 veranschaulicht demgegenüber, wie mit der -rfindungsgemäßen Rasterpunktkontur der gesamte Bereich (0 bis 100%) des Flächendeckungsgrades erfaßt wird: Pig.2a zeigt die annähernd kreisförmigen Rasterpunkte beim Flächendeckungsgrad F = 158 Fig. 2b veranschaulicht die Rasterpunktform beim ersten Punktschluß (F = 35% ). Diese Rasterpunktform ist identisch mit Fig.1b. Gleiches gilt für die Rasterpunktform gemäß Fig.2d (identisch mit Fig.1d).In contrast, Fig. 2 illustrates how with the inventive Raster dot contour covers the entire area (0 to 100%) of the degree of area coverage becomes: Pig.2a shows the approximately circular grid points for the degree of area coverage F = 158 Fig. 2b illustrates the raster dot shape at the first dot closure (F = 35%). This dot shape is identical to Fig.1b. The same applies to the raster dot shape according to Fig.2d (identical to Fig.1d).

Fig.2e ist schließlich die Komplementärform zu Fig.2a.Finally, FIG. 2e is the complementary form to FIG. 2a.

Im Unterschied zur bekannten Rasterpunktkontur gemäß Fig.1 wird mit der erfindungsgemäßen Rasterpunktbeschreibung nun jedoch auch der Bereich zwischen den beiden Punktschlüssen (Fig.2b und Fig.2d) ausgefüllt Fig.2c zeigt die Rasterpunktform bei F = 50% Zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Rasterpunktkontur sei auf die Fig Bezug genommen Sie zeigt freistehende Rasterpunkte ("Ellipsenpunkte") und zusammenhängende Rasterpunkte ("Kettenpunkte"), , und zwar in beiden Fällen fär m = 1, b = 0,7.In contrast to the known grid point contour according to FIG the raster point description according to the invention, however, now also includes the area between the two point closures (Fig.2b and Fig.2d) filled out Fig.2c shows the grid point shape at F = 50%. For a further explanation of the raster point contour according to the invention Referring to the figure, it shows free-standing grid points ("elliptical points") and connected grid points ("chain points"), in both cases for m = 1, b = 0.7.

Die Berechnung der Rasterpunktkontur kann im einzelnen anhand der nachstehend aufgeführten Gleichungen erfolgen: Es werden folgende wesentlichen Bezeichnungen benutzt: X, , normierte Koordinaten der Rasterpunktkontur gemäß Fig.3, F [%], Flächendeckungsgrad, F5L%J, Flächendeckungsgrad beim Punktschluß, b0, Punktschlußfaktor (b0 = Fs/50%) mg Ellipsenfaktor a) freistehender Rasterpunkt: Gleichung für die Kontur: optimal: m = optimal: bob 0,85 Der Rasterpunktdurchmesser )'2 kann entweder iterativ oder nach folgender Approximations gleichung berechnet werden, wobei der Fehler in bezug auf den Flächendeckungsgrad nur ca.The calculation of the grid point contour can be done in detail using the following equations: The following essential designations are used: X,, standardized coordinates of the grid point contour according to Fig. 3, F [%], area coverage, F5L% J, area coverage at point closure, b0, Point closure factor (b0 = Fs / 50%) mg ellipse factor a) free-standing grid point: Equation for the contour: optimal: m = optimal: bob 0.85 The grid dot diameter) '2 can be calculated either iteratively or according to the following approximation equation, whereby the error in relation to the degree of area coverage is only approx.

0,05% beträgt: mit den Approximationskonstanten: Der Rasterpunktdurchmesser k1 ergibt sich zu Zur Berechnung des Flächendeckungsgrades aus den Durchmessern X1 und X2 dient die nachstehend genannte Approximationsgleichung, deren maximaler Fehler in bezug auf den Flächendeckungsgrad ca 0,05% beträgt A, B und E wie oben.0.05% is: with the approximation constants: The grid point diameter k1 results from The approximation equation mentioned below is used to calculate the degree of area coverage from the diameters X1 and X2, the maximum error of which is approx. 0.05% in relation to the degree of area coverage A, B and E as above.

b) Zusammenhängender Rasterpunkt: Die Kontur des Kettenpunktes ist aus zwei Kurven zusammengesetzt, die bei X = 0,5 mit gleicher Steigung aneinander anschließen. b) Contiguous grid point: The contour of the chain point is made up of two curves that connect to each other at X = 0.5 with the same gradient.

b1) Für -0,5 # X # 0,5 gilt für die Kontur folgende Gleichung: A 21, A22 und A23 sind Abkürzungen nach: b0 wie bei a) Der Rasterpunktdurchmesser X1 wird aus X4 berechnet (X4 = Vx mit den Abkürzungen α1, G1, C1 G1 = X4 + 0,5 - 0,75b0 b2) Für 0,5 # X # 1,5 gilt für die Kontur folgende Gleichung: A24, A25 und A26 sind Abkürzungen nach: bo wie bei a) Der Rasterpunktdurchmesser X2 wird aus X4 berechnet: mit den Abkürzungen α2, G2, C2 z3) Der Flächendeckungsgrad des Kettenpunktes läßt sich wie folgt berechnen: Die Erfindung besitzt eine Reihe bedeutsamer Anwendungsgebiete Zur Kontrolle von Ubertragungsvorgängen in der Reproduktions- und Drucktechnik dienen vielfach Meßstreifen, die mehrere aus Rasterpunkten be stehende Felder von unterschiedlichem Flächendeckungsgrad (zwischen 0 und 1002) aufweisen.b1) For -0.5 # X # 0.5 the following equation applies to the contour: A 21, A22 and A23 are abbreviations according to: b0 as for a) The grid point diameter X1 is calculated from X4 (X4 = Vx with the abbreviations α1, G1, C1 G1 = X4 + 0.5-0.75b0 b2) For 0.5 # X # 1.5, the following equation applies to the contour: A24, A25 and A26 are abbreviations after: bo as for a) The grid point diameter X2 is calculated from X4: with the abbreviations α2, G2, C2 z3) The area coverage of the chain point can be calculated as follows: The invention has a number of significant areas of application. To control transmission processes in reproduction and printing technology, measuring strips are often used, which have several fields consisting of raster points of different area coverage (between 0 and 1002).

Bei einem solchen Meßstreifen können die Raster punkte vorteilhaft die erfindungsgemäße kontur aufweisen. Dabei ergibt sich einerseits bei kleinen Flächendeckungsgraden eine annähernd kreisförmige Punktformr während andererseits auch im Flächendeckungsgradbereich zwischen den beiden Punktschlüssen ein eindeutig definierter Kettenpunkt (bei freier Wahl der beiden Punktschlüsse) gegeben ist.In such a measuring strip, the grid points can be advantageous have the contour according to the invention. On the one hand, this results in small Area coverage an approximately circular point shape while on the other hand also in the area coverage area between the two point connections a clear one defined chain point (with free choice of the two point closings) is given.

Ein anderes wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung besteht in der digitalen Bildverarbeitung. Bei der Umsetzung eines Halbtonbildes in ein aus Rasterpunkten bestehendes Bild wird bekanntlich das Halbtonbild mittels eines Scanners abgetastet und entsprechend der an den einzelnen Bildstellen ermittelten Helligkeit ein Rasterpunkt entsprechender Größe auf dem Informationsträger (Digitalbildträger) gezeichnet. Bei diesem aus Rasterpunkten aufgebauten Informationsträger kann es sich beispielsweise um einen Film, eine Druckform, ein licht- oder wärmeempfindliches Material oder dergleichen handeln.Another important field of application of the invention is that of digital image processing. When converting a halftone image into one made up of halftone dots existing image is known to be scanned the halftone image by means of a scanner and a raster point corresponding to the brightness determined at the individual image areas corresponding size drawn on the information carrier (digital image carrier). In the case of this information carrier made up of raster points, it can be, for example a film, a printing form, a light- or heat-sensitive material or act like that.

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Claims

Claims: Information carrier with one consisting of grid points Image information with area coverage between 0 and 100% and point closure at two symmetrical 50% area coverage, characterized caß the grid points have a contour according to the following ...

Equations have: a) free-standing grid points (F <Fs): b) connected grid points (F> Fs): b1) for with b2) for 0.5 # x # 1.5: with Whereby: normalized X, Y, with y = f (X), coordinates of the grid point contour F [%] area coverage Fs [%] area coverage at point closure b point closure factor (b0 = Fs / 50%) m, ellipse factor optimal: m = 1 optimal: b0 # 0.85 2. information carrier in the form of a measuring strip for checking transmission processes in reproduction and printing technology, characterized by several fields consisting of raster points according to claim 1 and having different degrees of area coverage.

3. Information carrier in digital image processing, produced characterized by converting a halftone image into an image consisting of halftone dots by grid points according to claim 1.