DE69526273T2

DE69526273T2 - Farbdrucksystem und -verfahren

Info

Publication number: DE69526273T2
Application number: DE69526273T
Authority: DE
Inventors: Jr. Alexander Perumal; Paul H. Dillinger
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2015-01-27
Also published as: US5473446A; DE69526273D1; EP0665674A2; EP0665674B1; JPH07222019A; EP0665674A3

Description

Die Erfindung betrifft digitale Farbdrucker, die Binärpegel-Farbpunkte erzeugen, um eine Vollfarben-Darstellung eines Bildes zu schaffen, und beispielsweise einen digitalen Farbdrucker, der auf einem Farbvektor eine digitale Farb-Halbtongebung (Halftoning) unter Anwendung eines Rausch-Zitterverfahrens (Dithering) und unter Ersatz von Schwarz und Sekundärfarben durch Primärfarben durchführt.
Die Anmeldung steht im Zusammenhang mit den mitanhängigen Patentanmeldungen EP-A-0 665 679, EP-A-0 624 972, EP-A-0 629 079, EP-A-0 569 206, EP-A-0 665 675, EP-A-0 665 677, EP-A-0 665 676 und EP-A-0 665 678.
Sowohl Tinten- als auch Laserdrucker vermögen derzeit vollfarbige Bilder mit hoher Qualität und Präzision zu drucken. Solche Farbdrucker werden über ein Druckertreiberprogramm gesteuert, das eine Schnittstelle zwischen einem auf einem Hauptrechner laufenden Anwendungsprogramm und dem Drucker vorsieht. Normalerweise erzeugt ein Anwender unter Einsatz einer Anwendung auf dem Hauptrechner ein Dokument und ruft dann die Initialisierung des Druckertreiberprogramms auf. Als Reaktion auf den Aufruf eines Druckerbefehls durch den Anwender überträgt der Hauptrechner eine Reihe von Seitenbeschreibungen an den Druckertreiber. Der Druckertreiber fährt sodann fort, eingebaute Funktionen anzuwenden, um die Seitenbeschreibung in eine Pixel-Abbildung einer zuvor festgelegten Auflösung (z. B. 120 Punkte pro cm, 236 Punkte pro cm (300 Punkte pro Zoll, 600 Punkte pro Zoll)) zu rasterisieren. Der Druckertreiber muß ferner die Druckfarben einstellen, um so nah wie möglich mit den Bildschirmfarben übereinzustimmen.
Personalcomputer (PC's) verwenden Acht-Bit-Werte zur Bezeichnung einer jeden Primärfarbe. Zur Erzeugung von Sekundärfarben verwendet ein PC Kombinationen der drei Acht-Bit-Werte, um das Computer-Anzeigegerät (z. B. Farb-CRT) zu steuern. Ein 24-Bit-Wert kann 2²⁴ verschiedene Farbwerte darstellen, wobei die Farbwerte durch entsprechende Steuerung der CRT-Farbelektronenkanonen reproduziert werden können. Wird ein Farbdrucker zur exakten Wiedergabe so vieler Farbwerte aufgerufen, ist eine extensive Farbbearbeitung erforderlich.
Zur Wiedergabe eines empfangenen Farbwerts muß ein Farbdrukker den Farbwert somit in einen Farbbefehl umsetzen, der vom Druckermechanismus erkannt wird. Es wurde früh eingesehen, daß die Erstellung einer Farbtabellen-Abbildung, die sämtliche 2²⁴ möglichen PC-erzeugten Eingabefarben den Druckermechanismus-Farbcodes zuordnet, unpraktisch ist.
Jedes Pixel in der Pixelabbildung umfaßt beispielsweise drei Acht-Bit-Werte, entsprechend Rot-, Grün- und Blau-Werten, die von einem Anzeigegerät des Hauptrechners abgeleitet wurden. Der Druckertreiber muß die Farbwerte nach einer zuvor bestimmten Kalibrierfunktion einstellen, so daß gewährleistet ist, daß die zu druckenden Farben genauso erscheinen, wie die auf dem Anzeigegerät angezeigten Farben.
Dies wird durch ein Farbverwaltungs- oder Abbildungs-System durchgeführt, das gewährleistet, daß die von einem Produkt (einem Drucker, Scanner, Monitor, Filmaufzeichnungsgerät etc.) erzeugten Farben mit den auf anderen Produkten erzeugten Farben übereinstimmen. Farbverwaltungssysteme besitzen typischerweise zwei Komponenten, "Profile" einzelner Farbprodukte, die die Farbfähigkeiten des Geräts definieren, und Software, die auf einem Hauptrechner läuft, die diese Infor mationen anwendet, um sicherzustellen, daß die von einem Produkt erzeugten Farben mit den von einem anderen Produkt erzeugten Farben übereinstimmen. In Fällen, in denen eine bestimmte Farbe nicht innerhalb der Farbpalette eines Ziel-Geräts liegt (d. h. das Ziel-Gerät ist einfach nicht in der Lage, die Farbe wiederzugeben), muß die Farbverwaltungssoftware die engstmögliche Übereinstimmung bereitstellen. Geräteunabhängige Farbe ist ein Begriff, der ein Computersystem beschreibt, das zur exakten Wiedergabe einer Farbe auf einem beliebigen angeschlossenen Farbgerät (Drucker, Monitor, Scanner etc.) in der Lage ist. Eine geräteunabhängige Farbe wird in der Regel durch die Entwicklung von "Geräteprofilen", die die Farben beschreiben, die ein Produkt erzeugen kann, und durch die Entwicklung eines Farbanpassungsmechanismus, der die Profile zur Umwandlung von Farbdaten verwendet, um eine Übereinstimmung zwischen den Geräten sicherzustellen, implementiert.
RGB ist ein Farbraum, der als seine Primärfarben Rot, Grün und Blau verwendet. Diese drei Farben sind die "additiven" Primärfarben. Bei Geräten, die projiziertes Licht zur Erzeugung eines Bildes verwenden (beispielsweise Fernseh- oder Computermonitore), kann das gesamte Spektrum der Farben unter Verwendung von Rot, Grün und Blau reproduziert werden. Rot und Grün kombinieren, um Gelb zu bilden, Rot und Blau, um Magenta zu bilden, Grün und Blau, um Cyan zu bilden, und alle drei, um Weiß zu bilden. Jede andere Farbnuance kann unter Kombination verschiedener Mengen der drei Primärfarben erzeugt werden.
CMYK ist ein Farbraum, der als seine Primärfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet. Diese vier Farben sind die "subtraktiven" Primärfarben, d. h. beim Drucken auf Papier sub trahieren die CMYK-Farben einige Farben, während andere reflektiert werden. Cyan und Magenta kombinieren, um Blau zu bilden, Cyan und Gelb, um Grün zu bilden, Magenta und Gelb, um Rot zu bilden, und in der Theorie alle drei, um Schwarz zu bilden. Es ist allerdings manchmal schwer, unter Verwendung eines gegebenen Satzes von Cyan-, Magenta- und Gelb-Pigmenten ein zufriedenstellendes Schwarz zu erzielen, so daß viele Produkte auf der Basis von Reflektivfarben eine "echte" schwarze Farbe addieren, daher CMYK, nicht CMY. (Zur Vermeidung einer Verwirrung mit Blau (im Englischen), wird der Buchstabe K zur Bezeichnung von Schwarz verwendet.) Der CMYK-Farbsatz wird manchmal "Arbeitsfarbe" genannt.
Beim Drucken verwendet der Drucker die drei subtraktiven Primärfarben. Sie werden subtraktiv genannt, da in jeder eine der drei Additivfarben von weißem Licht subtrahiert worden ist. Wird Rot subtrahiert, bleiben Grün und Blau zurück, die kombinieren, um die Farbe Cyan zu bilden. Wird Grün subtrahiert, bleiben Rot und Blau zurück, die kombinieren, um die Farbe Magenta zu bilden. Wird Blau subtrahiert, kombinieren rotes und grünes Licht, um die Farbe Gelb zu bilden. Die subtraktiven Primärfarben des Druckers sind Cyan, Magenta und Gelb. Das Überdrucken von allen dreien in Festkörperbildern (Ausdrucken) ergibt Schwarz. Die Kombination ist Schwarz, da bei jeder Farbe eine der drei additiven Primärkomponenten von weißem Licht subtrahiert ist und das vollständige Fehlen von Licht Schwarz bedeutet.
Somit muß der Druckertreiber die Rot-, Grün- und Blauwerte in Cyan- (C), Magenta- (M) und Gelbwerte (Y) umsetzen. Als Ergebnis wird dann jedes Pixel durch drei Acht-Bit-Werte dargestellt, die die entsprechenden Pegel von C, M, Y festlegen, die zur anschließenden Steuerung des Druckmeachanismus ver wendet werden. Ein zusätzlicher Acht-Bit-Wert wird für einen schwarzen (K) Pixelpunkt bereitgestellt, der auf den Pixelort aufgebracht wird.
Farbdrucker können eine von acht Farben (Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz oder Weiß) auf ein bestimmtes Pixel drucken. Allerdings kann der Computer eine beliebige von 16 Millionen Farben anfordern. Darum ist es notwendig, eine Übersetzung zwischen 24-Bit-Pixeln (16 Millionen Farben) und 3-Bit-Pixeln (8 Farben) zu erzeugen. Diese Übersetzung wird digitale Halbtongebung genannt. Sie ist ein integraler Teil des Farbdruckens.
Digitale Halbtongebung bedeutet ein Verfahren, das die Illusion kontinuierlich schattierter Bilder durch wohlüberlegtes Anordnen von Binärbildelementen, wie Tintentröpfchen im Fall von Tintenstrahldruckern, erzeugt. Somit bedeutet Halbtongebung das Drucken der Simulation eines kontinuierlich schattierten Bildes, wie einer schattierten Zeichnung oder Fotografie, mit Gruppen oder Zellen von Farbe oder von schwarzen Punkten. Die Punkte werden so angeordnet, daß sie dem menschlichen Auge wie eine einzige Farbe erscheinen. Digitale Halbtongebung wird manchmal als räumliches Zitterverfahren (Dithering) bezeichnet.
Druckpressen und die meisten Drucker wenden eine Halbtongebung zur Aufbereitung von Bildern an. Auf Druckerpressen können Punkte verschiedener Größe zur Erzeugung verschiedener Grau- oder Farb-Schattierungen verwendet werden. Die meisten Farbdrucker sind in sofern binärer Natur, als sie entweder einen Vollfarben-Punkt oder keinen Farbpunkt auf einen Pixelort aufbringen. Solche Farbdrucker setzten keinen Steuermechanismus ein, um die Intensität eines bestimmten aufgebrachten Farbpunktes einstellen zu können. Bei binären Druckern werden verschiedene Muster von identischen Punkten zur Erzeugung von Halbton-Bildern verwendet. Als Ergebnis setzt ein Druckertreiber für einen binären Farbdrucker ein digitales Farb-Halbtongebungs-Verfahren ein, das die 24-Bit-Farbinformationen auf eine 3-Bit-pro-Pixel-Druckposition (1 Bit jeweils für die C-, Y- und M-Farbebene) reduziert.
Das Zitterverfahren kann zur Wiedergabe von Grauschattierungen unter Verwendung nur von schwarzer Tinte oder des kompletten Farbspektrums unter Verwendung nur der Arbeitsfarben (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) angewandt werden. Um beispielsweise Grün zu erzeugen, bringt ein Farbdrucker Muster von kleinen gelben und cyanfarbigen Punkten auf, die dem Auge als Grün erscheinen. Es existieren viele Halbtongebungs-Techniken, wobei jede ihr eigenes Verfahren zum Aufbringen von Punkten aufweist. Beispiele umfassen Muster-Zitterverfahren und Fehlerdiffusion.
Das Muster-Zitterverfahren verwendet eine Bibliothek feststehender Muster zur Wiedergabe einer Farbe (beim Farbdruck) oder einer Grauschattierung (beim Einfarbendruck). Das Muster-Zitterverfahren kann als geordnet oder zufällig charakterisiert sein. Geordnete Zittermuster fallen in der Regel in eine von zwei breiten Klassen, verteilt oder geclustert (gehäuft).
Beim Zitterverfahren wurde sehr viel Arbeit in die Erzeugung der idealen "Zitter-Zelle" investiert. Diese Anstrengung mündete in der Entwicklung von Zitter-Zellen mit statistischen oder "blue noise" Merkmalen. Solche "superglatten" Zitter-Zellen erzeugen ein Bild, das fast so gut erscheint wie mit einer Fehler-Diffusion, jedoch mit dem Geschwindigkeitsver halten eines Zitterverfahrens. Siehe die europäische Patentanmeldungen EP-A-0 629 079 und EP-A-0 624 972.
Zitterverfahren werden unter Verwendung einer Zitter-Zelle oder einer Zittermatrix oder einer Schwellwertanordnung implementiert, die auch Maske, eine zweidimensionale Matrix von Schwellwerten, genannt wird. Pixelwerte werden mit den entsprechenden Einträgen der Zitter-Zelle verglichen, um zu bestimmen, ob sie ein- oder ausgeschaltet werden sollte. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Rot-Schattierung in volles Rot oder kein Rot umgewandelt werden. Es existieren viele verschiedene Möglichkeiten, die die Größe der Zelle und die Verteilung der Schwellwerte variieren. Somit wird eine Halbtongebung durch einen einfachen punktweisen Vergleich des Eingabebildes mit einer zuvor festgelegten Schwellwertanordnung oder Maske erzielt. Für jeden Punkt oder jedes Pixel im Eingabebild wird in Abhängigkeit davon, welcher Punktwert größer ist, der des Bildes oder der der Maske, jeweils entweder eine 1 oder eine 0 an der entsprechenden Stelle des binären Ausgabebilds angeordnet.
Das Muster-Zitterverfahren profitiert in der Regel von der einfachen Implementierung. Das Muster-Zitterverfahren ist rechnerisch schnell, bietet allerdings nicht die bestmögliche Wiedergabequalität. Die Fehlerdiffusion ist eine Technik zum Auflegen von Punkten der drei Arbeitsfarben unter Herstellung des vollständigen Farbspektrums. Fehlerdiffusionstechniken verwenden komplexe Algorithmen zum Ablegen von Farbpunkten in einem zufälligen statt einem sich wiederholenden Muster, was die Qualität des Bildes verbessert. Die Fehlerdiffusion führt für ein gegebenes Pixel die bestmögliche Näherung durch, berechnet, wie weit diese Annäherung vom Ideal entfernt ist und überträgt diesen "Fehler" auf benachbarte Pixel. Auf diese Weise kann ein gegebenes Pixel nicht besonders exakt sein, jedoch der Bereich ist es. In der Regel erzeugt die Fehlerdiffusion eine viel bessere Druckqualität als ein Zitterverfahren. Typischerweise ist allerdings eine intensive Berechnung zur Erzeugung des zufälligen Musters erforderlich, so daß das Drucken von Bilder unter Anwendung der Fehlerdiffusion viel langsamer ist als unter Anwendung des Muster-Zitterverfahrens.
Somit können Halbtongebungs-Algorithmen in der Regel bezüglich der Ausführungsgeschwindigkeit und der resultierenden Druckqualität bewertet werden. Oft muß ein Kompromiß gefunden werden zwischen einem Algorithmus, der schnell ist, jedoch keine optimale Druckqualität erzeugt, und einem alternativen Weg mit besserer Druckqualität, der mehr Zeit benötigt. So besteht das Problem, dem jede Halbtongebungs-Technik zu begegnen versucht, darin, wie schnell ein Bild von hoher Druckqualität erzeugt wird.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Farbdruckersystems.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden ein System, zum selektiven Ermöglichen, daß ein Drucker Primärfarb- oder Schwarz-Punkte aufbringt, wie es in Anspruch 1 dargelegt ist, und ein Verfahren zum Betreiben eines Farbdruckers, wie es in Anspruch 15 dargelegt ist, bereitgestellt.
Bei einigen Ausführungsformen ist es möglich, die Klarheit der von binären Farbdruckern erzeugten Farbbilder ohne Verlangsamung der Geschwindigkeit zu verbessern.
Eine bevorzugte Ausführungsform stellt einen binären Farbdrucker mit Einrichtungen zur automatischen Bestimmung, ob Schwarz oder Sekundärfarben durch eine Kombination von C-, M- oder Y-Punkten ersetzt werden sollten, bereit.
Es kann ein binärer Drucker mit verbessertem Rausch-Zitterverfahren, das entsprechend einer Charakteristik einer zu druckenden Farbe anpaßbar ist, bereitgestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein System bereitgestellt, das selektiv einen Drucker in die Lage versetzt, auf einem Blatt C-, M-, Y- und K-Farbpunkte an jeweils der Vielzahl von Pixelorten aufzubringen, um ein Farbbild zu erzeugen. Die Ausführungsform umfaßt einen Speicher zum Speichern von C-, M-, Y- und K-Farbwerten für jedes Pixel in dem Farbbild und einen Prozessor zur Steuerung des selektiven Aufbringens der C-, M-, Y- und K-Farben. Spezieller umfaßt das bevorzugte System eine erste Speichereinrichtung zum Speichern eines ersten Arrays von Farbvektoren für jedes Pixel in dem Farbbild; eine zweite Speichereinrichtung zum Speichern einer Zitter-Zelle; eine Prozessoreinrichtung, die mit der Speichereinrichtung gekoppelt ist, um ein zweites Array von Farbdruckpixeln aus dem ersten Array von Farbvektoren durch Vergleich der Zitter-Zelle mit den Farbvektorwerten zu bestimmen, um zu bestimmen, ob Cyan-, Magenta- und Gelbpunkte an jedem der Pixelorte auf der Grundlage des Vergleiches gedruckt werden.
Die bevorzugte Ausführungsform kann eine Halbtongebungstechnik bereitstellen, die eine an die Fehlerdiffusion heranreichende Druckqualität mit der Geschwindigkeit eines Zitterns durch ein Zitterverfahren bezüglich eines Farbvektors erzeugt. Als Ergebnis des Ersatzes von Schwarz und Sekundärfarben kann die bevorzugte Ausführungsform eine bessere Druckqualität als die bisherigen Zitter-Techniken erzeugen, einschließlich eines Rausch-Zitterverfahrens, und oft ist die Druckqualität mit der Fehlerdiffusion vergleichbar. Ferner kann die bevorzugte Ausführungsform gegenüber der Fehlerdiffusion den Geschwindigkeitsvorteil eines Zitterverfahrens aufweisen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ein schematisches Flußdiagramm, das den bevorzugten Farbvektor und die Halbtongebungs-Vorgänge erläutert.
3 ein Flußdiagramm, das die Umwandlung der RGB-Farbebenen in den HPG-Farbvektor zeigt.
4 ein Flußdiagramm, das die bevorzugten Farbvektor-Verarbeitungsverfahren zeigt.
5 ein schematisches Diagramm, das die Farbvektor-Verarbeitungsverfahren von 3 zeigt, wenn genügend Weiß zum vollständigen Schwarz- und Sekundärfarbe-Ersatz vorhanden ist.
6 ist ein schematisches Diagramm, das die Farbvektor-Verarbeitungsverfahren von 3 erläutert, wenn genügend Weiß zum vollständigen Ersatz von Schwarz, jedoch nur zum teilweisen Sekundärfarben-Ersatz vorhanden ist.
7 ist ein schematisches Diagramm, das die Farbvektor-Verarbeitungsverfahren von 3 erläutert, wenn ge nügend Weiß zum nur teilweisen Schwarz-Ersatz und zum Nicht-Sekundärfarben-Ersatz vorhanden ist.
8 ist ein schematisches Diagramm und zeigt die bevorzugten Farbvektor-Zitterprozeduren.
9 ist ein Flußdiagramm und zeigt ein Beispiel für die Farbvektor-Zitterprozeduren.
Unter Bezugnahme auf 1 umfaßt ein Hauptrechner 10 eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 12, die mit einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 14 über einen Bus 16 kommuniziert. Eine Anzeige 17 gestattet die Sichtbarmachung eines Farbbildes von der CPU 12. Ein Eingabe-/Ausgabe (I/O)-Modul 18 gestattet den Datenfluß zu einem angeschlossenen Drucker 20. Der Drucker 20 umfaßt eine CPU 22 und eine Druckmaschine 24, die beide der Bereitstellung von Binär-Punktmuster-Farbbildern dienen.
In dem RAM 14 sind eine Mehrzahl von Prozeduren und Speicherbereichen eingeschlossen, die es dem System von 1 ermöglichen, das hier beschriebene Drucken durchzuführen. Der RAM 14 umfaßt eine CMM-Umwandlungsprozedur 26, und Speicherbereiche 28, 30, 32 bzw. 34, die jeweils R-, G-, B- und K-Pixelebenen für ein Farbbild speichern. Der RAM 14 umfaßt ferner eine RGB-zu-Farbvektorprozedur 36, die ermöglicht, daß der Inhalt jedes Pixels in dem in den Bildebenen 28, 30, 32 und 34 gespeicherten Farbbild als Farbvektor dargestellt wird. Eine Farbvektor-Verarbeitungsprozedur 38 und eine Halbtongebungsprozedur 40 sind ebenfalls in dem RAM 14 gespeichert. In dem RAM 14 sind auch die HPG-Farbvektoren 42, die 6-Komponenten-Farbvektoren 44 und die Zitter-Zelle 46 gespeichert.
Zu Beginn wandelt die CPU 12 in Verbindung mit der CMM-Umwandlungsprozedur 26 jeden Rot- (R), Grün (G), Blau- (B)-Pixelwert aus einem Bild auf der Anzeige 17 in den Drucker 24-RGB um. Während dieser Umwandlung erfolgt eine Einstellung, um sämtliche Farb-Abweichungen von den Standardfarben, die auf der Anzeige 17 auftreten, zu berücksichtigen. Ein Standard-24-Bit-RGB-Triplett wird vorgelegt und durch die Farb-Annpassungsmodul-Umwandlungsprozedur 26 in ein anderes RGB-Triplett umgewandelt. Diese Farb-Abbildungsprozedur kann entweder automatisch durch ein CM-Modul oder manuell durch Eingreifen des Anwenders durchgeführt werden. Diese Prozeduren sind in den mitanhängigen europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 665 675, EP-A-0 665 676 und EP-A-0 665 677 beschrieben.
Nach Beendigung der CMM-Umwandlungsprozedur wird das Bild durch getrennte R-, G- und B-Bildebenen dargestellt, wobei jede Bildebene einen Acht-Bit-Pixelwert für jeden Pixelort einschließt, der die Intensität der entsprechenden Farbe für diesen Pixelort angibt. Somit besitzt eine Rot-Ebene 28 einen Acht-Bit-Wert, der die Rot-Intensität angibt, die Grün-Ebene 30 besitzt einen Acht-Bit-Wert, der den Grün-Wert angibt, etc. Eine zusätzliche K-Ebene 34 umfaßt einen Acht-Bit-K-Wert für jeden Pixelort. Vor der Weiterleitung der entsprechenden RGB- und K-Ebenen an die CPU 22 in dem Drucker 20 werden sie mindestens drei Prozeduren unterzogen, die eine Einstellung der Werte der entsprechenden Farben ermöglichen, um die Darstellung des Bildes zu verbessern. Diese Prozeduren sind die RGB-zu-Farbvektor-Prozedur 36, die Farbvektor-Prozedur 38 und die Halbtongebungs-Prozedur 40. In 2 sind die obigen Prozeduren durch ein Flußdiagramm dargestellt.
Vor der Beschreibung der Farbvektorumwandlungsprozedur(CVC-Prozedur) 36, der Farbvektorverarbeitungsprozedur(CVP- Prozedur) 38 und der Farbvektor-Zitterverfahrenprozedur 40 wird eine Beschreibung des Hue-Plus-Gray-Farbmodells (HPG-Farbmodells) und die Farbvektorkomponente desselben erläutert, da diese Ausführungsform am besten hinsichtlich des HPG-Farbmodells beschrieben wird. HPG umfaßt das Konzept, daß die Erzeugung eines speziellen Farbtons durch Kombination einer sehr eng mit der Farbintensität dieses Tons zusammenhängenden Menge mit verschiedenen Graupegeln vollständig erreicht werden.
Die Farbe selbst kann durch drei verschiedene Merkmale beschrieben werden. Diese berücksichtigen nicht alle Farbvariablen, sondern handhaben den Gegenstand in einer zur Erklärung des Farbdruckens ausreichenden Weise. Der "Ton" ist das tatsächliche Aussehen der Farbe, d. h. Rot, Grün, Violett, Orange, Blau-Grün etc. Der Ton ist das Merkmal, das der Farbe einen Grundnamen verleiht. Das zweite Merkmal beruht auf der Tatsache, daß einige Farben, d. h. Schwarz, Grau und Weiß, nicht als Töne klassiert werden können. Diese werden achromatische Farben genannt. Das Vorliegen von Grau in einer Farbe ist ein Maß für die "Farbintensität" und kann als Intensität oder Sättigung der Farbe beschrieben werden. Je mehr Grau, desto weniger intensiv und umgekehrt. Das dritte Merkmal ist im Munsell-Farbsystem als "Wert" definiert und beschreibt die Helligkeit oder Dunkelheit der Farbe. Somit kann es Hellblau oder Dunkelgrün geben, und beide können bezüglich ihrer Farbintensität intensiv sein (Grau fehlt).
Der Farbraum ist ein System zur mathematischen Definition von Farbe. Es existieren viele verschiedene Farbräume, einschließlich RGB (Rot, Grün, Blau), CMYK (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz), und zahlreiche geräteunabhängige Farbräume, wie Munsell, CIE XYZ und CIE L*a*b.
HPG ist gleichzeitig ein Farbraum, ein Maschinenraum-Farbvektor und ein Farbsteuerungskonzept, das die Farbsteuerung verbessert. Es ist ein Polarkoordinatenraum und ist so ausgelegt, daß er mit der dreieckigen Form von Farbpaletten im Einklang steht. In diesem Modell ist Farbe in ihre zwei Hauptkomponenten, chromatisch und achromatisch, aufgeteilt. Jede dieser Komponenten ist ihrerseits in zwei entsprechende Unterkomponenten unterteilt. Die chromatische Komponente ist in zwei Bruchteilkomponenten unterteilt, bestehend aus zwei Farbmitteln, die entweder primäre und sekundäre oder dominante und untergeordnete Primärfarben genannt werden.
Die chromatische Komponente kontrolliert Ton und Farbintensität. Der Ton wird durch Kombination nur zweier Farbmittel gesteuert. Die Ton-Koordinaten der beiden Farbmittel bestimmen den Bereich der Töne, der durch diese zwei Farbmittel wiedergegeben werden kann. Insbesondere ist der Bereich auf nur diejenigen Töne begrenzt, die zwischen den Tönen der beiden Farbmittel liegen. Als Beispiel können Töne, die von Farbmittel 1 (hier als "C1" abgekürzt) bis Farbmittel 2 ("C2") durch Anwendung von Mengen von C1 und C2 erreicht werden, bei denen die Bruchteilmengen jeweils zwischen 0 und 1 und umgekehrt liegen und sich zu 1 addieren.
Zwei günstige Ergebnisse werden durch Beschränkung der Töne auf diejenigen, die zwischen den Tönen der beiden eingesetzten Farbmittel liegen, erreicht: (1) die Möglichkeit der Wiedergabe eines Tons unter Verwendung von Farbmitteln, die von dem gewünschten Ton weiter weg liegen, wird ausgeschlossen. Im Stadium der Aufbereitung beseitigt dies die Möglichkeit von Farbton-Artefakten. (2) Die Möglichkeit zur Steuerung der Töne ist verbessert und Farbton-Fehler sind vermindert.
Die Farbintensität ist direkt proportional zu einer Koordinate des HPG-Systems, nämlich der Menge des vorhandenen Farbmittels. Die Farbintensität wird durch Steuerung der Menge an Farbmittel, die auf das Medium aufgebracht wird, gesteuert. Die Farbintensität ist schwierig zu steuern, wenn sie nur auf der Farbintensität der Primär- und Sekundärfarben (oder der Farbmittel) basiert. Für Pixel-basierende Farbdruckmaschinen überlappt das Farbmittel in jedem Pixel leicht mit dem Farbmittel der benachbarten Pixel. Die resultierende Farbintensität wird zum Teil durch die effektive Farbintensität für den Ton bestimmt, der beim Mischen der beiden Farbmittel dort, wo sie überlappen, entsteht. Diese effektive Farbintensität unterscheidet sich von der Überlagerung oder dem Mittelwert der zwei oder von mehreren Farbintensitäten, die nominal von dem Gerät für die in Gebrauch befindlichen Primär- und Sekundärfarben festgelegt sind. Die Farbintensitätskomponente des HPG kann als Funktion des Farbtons korreliert oder gesteuert werden.
Die achromatische Komponente der Farbe wird durch eine einzige Variable, den Wert V oder die Helligkeit, beschrieben. Achromatische Farben, die Grautöne genannt werden, werden unter Anwendung von Zwischenwerten entlang der Skalen zwischen den höchsten und niedrigsten Extremen von Weiß W und Schwarz K gemessen. Echte Grautöne besitzen Null Farbintensität und Null Farbton.
Im HPG-System wird die Steuerung des Wertes oder der Helligkeit durch Steuerung der angewandten Graumenge erreicht. Wiederum wird ein spezielles Grau durch Steuerung der verwendete Menge an Schwarz erreicht. Somit ist auch die Menge an Schwarz eine Koordinate des Systems.
Das komplette HPG-Modell wird nun bezüglich seiner einzelnen Komponenten beschrieben. Der Farbraum wird in Bruchteilen beschrieben, so daß er leicht auf die Primärfarben eines jeden spezifischen Abgabesystems skaliert werden kann. Der Farbraum ist in zwei Komponenten eingeteilt: der Bruchteil F_c, der chromatisch ist, und der Bruchteil F_a, der achromatisch ist. In diesem Dokument wird der chromatische Bruchteil auch "Bruchteil-Farbmittel" genannt und durch das Symbol N bezeichnet. Die Summe der chromatischen und achromatischen Komponenten ist Eins: Fc + Fa = N + Fa = 1
Der chromatische Teil F_c = N ist der Hauptparameter zur Steuerung der Farbintensität. Zur Steuerung des Farbtons ist er weiter in zwei Komponenten C1, C2 unterteilt. Die zur Farbtonsteuerung erforderlichen Bruchteile F_c1 und F_c2 sind zum Ausfüllen des Farbraums erforderlich: Fc1 + Fc2 = Fc = N
Die achromatische oder Graukomponente F_a ist zur Steuerung des Wertes weiter in zwei Komponenten unterteilt. Die Bruchteile von Schwarz K und Weiß W sind erforderlich, um den achromatischen Raum auszufüllen: Fk + Fw = Fa
In diesem Dokument wird die Variable F_k „Bruchteil-Schwarz" genannt und wird auch durch das Symbol K bezeichnet.
Das vollständige Modell einer jeden Farbe kann ausgedrückt werden als: Fc1 + Fc2 + Fk + Fw = 1
Diese Form wird HPG-Farbvektor genannt und liegt in einer Form vor, die zur Halbtongebung entweder durch ein geordnetes Zitterverfahren oder Fehlerdiffusion geeignet ist.
Das HPG-System gestattet die direkte Steuerung der drei Hauptfarbenattribute: Wert oder Helligkeit, Farbton und Farbintensität oder Leuchtkraft. Der Wert oder die Helligkeit wird durch bruchteilmäßige Anwendung von Grau gesteuert, z. B. durch Abgabe von Schwarz auf ein weißes Medium. Die Farbton wird als relative Bruchteilverhältnisse von zwei Farbmitteln gesteuert, und die Farbintensität wird durch bruchteilmäßiges Anwenden dieses Farbtons gesteuert.
Insbesondere werden Töne unter Verwendung bruchteilmäßiger Kombinationen nebeneinanderliegender dominanter und untergeordneter Primärfarben C1, C2 erzeugt. Diese werden so gewählt, daß sie möglichst eng den Zielfarbton einschließen. Die resultierende Farbe wird durch Einfügen von Grau anstelle von einigen der chromatischen Farbmittel, von Schwarz zur Verdunklung der Farbe und von Weiß zu ihrer Aufhellung nuanciert. Die Gesamtmenge N der chromatischen Farbmittel ist direkt proportional zum begrifflichen Farbintensitätsparameter V im idealisierten Munsell-HVC-Raum.
Aufgrund der guten Korrelation oder Reproduzierbarkeit der Farb-Wiedergabeprozesse können die HPG-Systemvariablen H, N, K oder ihre Elemente F_c1, F_c2, F_k mit wenig Variation in den Verfahrensgeräten eingesetzt werden. Da die Farbe in Bezug darauf codiert ist, was direkt auf den Abgabemechanismus zutrifft, können die HPG-Parameter direkt durch eine Halbtongebung hergestellt werden.
Farbvektor-Umwandlung
Die RGB-zu-Farbvektor-Umwandlungsprozedur 26 im RAM 14 wandelt das RGB-Triplett in einen HPG-Farbvektor um. Ein Farbvektor ist die Summe von n Vektorkomponenten jeweils mit einer Farbe (Richtung) und Größe. Wie vorstehend diskutiert, ist der HPG-Farbvektor ein 4-Komponenten-Farbvektor. Jede Komponente besitzt ein Größe im Bereich von 0–225, mit der zusätzlichen Einschränkung, daß sich für ein gegebenes Pixel sämtliche Komponenten des Farbvektors zu 255 addieren. 3 ist ein Flußdiagramm und zeigt die Umwandlung der RGB-Farbebenen in den HPG-Farbvektor. In Schritt 100 wird die weiße Komponente des Farbvektors w auf einen Wert gleich dem Wert der RGB-Komponente mit dem kleinsten Wert eingestellt, d. h. w = min{R, G, B}. In Schritt 110 wird die Primärkomponente (Cyan, Magenta oder Gelb) des Farbvektors p auf einen Wert gleich der Wertedifferenz zwischen der RGB-Komponente mit dem mittleren Wert und der RGB-Komponente mit dem minimalen Wert eingestellt, d. h. p = mid{R, G, B} – min{R, G, B}. In Schritt 120 wird die Sekundärkomponente (Rot, Grün oder Blau) des Farbvektors s auf einen Wert gleich der Wertedifferenz zwischen der RGB-Komponenten mit dem größten Wert und der RGW-Komponente mit dem mittleren Wert, d. h. s = max{R, G, B} – mid{R, G, B} eingestellt. Schließlich wird in Schritt 130 die Schwarzkomponente des Farbvektors k auf einen Wert gleich der Wertedifferenz zwischen 255 und der RGB-Komponente mit dem größten Wert, d. h. k = 255 – max{R, G, B} eingestellt. Der HPG-Farbvektor ist ein 4-Komponenten-Farbvektor, der eine Schwarzkomponente, eine Weißkomponente, eine Primärfarben-Komponente (Cyan, Magenta oder Blau), eine Sekundärfarben-Komponente (Rot, Grün oder Blau), von denen jede einen Wert von Null aufweisen kann, aufweist.
Das HPG-Farbmodell und die Farbvektoren werden in der EP-A-0 569 206 ausführlicher beschrieben.
Farbvektorbearbeitung
Anschließend wird der Farbvektor durch die Farbvektor-Bearbeitungsprozeduren 38, die im RAM 14 gespeichert sind, zu einen anderen Farbvektor verarbeitet. Typischerweise können acht Farben (R, G, B, C, M, Y, K, W) gedruckt werden. Die CV-Bearbeitung transferiert den 4-Komponenten-HPG-Farbvektor in einen 6-Komponenten-Farbvektor der acht möglichen Farbkomponenten R, G, B, C, M, Y, K und W mit der Einschränkung, daß der Farbvektor ein Maximum einer Sekundärfarben-Komponente (d. h. entweder eine rote, grüne oder blaue Sekundärfarben-Komponente) aufweist oder daß er keine Sekundär-Komponente (d. h. einen Wert von 0 für die Sekundärfarben-Komponente) haben kann. Die Aufgabe der Farbvektorbearbeitung dieser Ausführungsform ist die Minimierung des Kontrastes zwischen den Punkten auf der Seite und den benachbarten Bereichen, was das Druckbild durch Bereitstellung einer besseren Simulation des kontinuierlichen Tons verbessert. Ein Ersatzschema für Schwarz und Sekundärfarben, das die Aufgabe erfüllt, wird bei dieser Ausführungsform verkörpert, wobei mittlere bis helle Farben primäre (C, M, Y) Punkte und dunkle Farben sekundäre (R, G, B) und schwarze Punkte aufweisen.
Bei der Umwandlung des 4-Komponenten-HPG-Farbvektors in einen 6-Komponenten-Farbvektor laufen die Farbvektorbearbeitungsverfahren wie folgt ab: (1) Schwarz wird durch bestimmte Pegel von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz ersetzt, und (2) Sekundärfarben (d. h. Rot, Grün und Blau) werden durch bestimmte Pegel von sich selbst (d. h. Rot, Grün und Blau) und ihren Primärkomponenten (d. h. Cyan, Magenta, Gelb) ersetzt. Bei der Durchführung der obigen Ersetzungen wird die Gesamtheit oder ein Teil der Weißkomponente des Farbvektors ersetzt.
Für Schwarz versuchen die Farbvektorbearbeitungsprozeduren den Ersatz eines schwarzen Punktes durch getrennte Cyan-, Magenta- und Gelbpunkte. Wenn somit der Schwarz-Wert in dem Farbvektor "k" ist, wird die Schwarz-Komponente 0, d. h. k = 0, und dieser Wert, δp = k, wird zu der Cyan-, Magenta- und Gelb-Primärkomponente addiert. Allerdings besteht die Einschränkung, daß die Summe der Komponenten des Farbvektors insgesamt 255 betragen muß. Um diese Einschränkung zu erfüllen, subtrahieren die Farbvektorbearbeitungsverfahren 2*δp von der weißen Komponente. Damit das Verfahren funktioniert, muß darum die weiße Komponente größer oder gleich dem Doppelten der schwarzen Komponente sein, d. h. solange wie w ≥ 2*k. Der Weg, den maximalen Ersatz unter allen Situationen zu gewährleisten, besteht darin, δk = min{k, w/2} zu machen, anstelle des Wertes k. Unter Bezugnahme auf 4 wird in Schritt 200 die Schwarz-Komponente k um δk = min{k, w/2} vermindert, d. h. k = k – δk. In Schritt 210 werden die Primärkomponenten p um den Betrag δp = δk erhöht, d. h. c = c + δc, m = m + δm und y = y + δy, wobei δc = δm = δy = δp. Somit ist für dunkle Farben die weiße Komponente w klein, und es erfolgt ein geringer Ersatz. Allerdings ist für helle Farben w groß, und ein vollständiger Ersatz von k ist erlaubt. Diese Ersatzprozeduren bewirken auch einen glatten Übergang bei den mittleren Farben.
Nach Durchführung des Ersatzes für die Schwarz-Komponente des Farbvektors wird der Ersatz der Sekundärkomponente (R, G oder B) des Farbvektors durchgeführt. Da der Anfangsfarbvektor ein HNK-4-Komponenten-Farbvektor ist, besitzt er ein Maximum einer Sekundärfarbenkomponente (d. h. entweder einer roten, grünen oder blauen Sekundärfarbenkomponente), oder er kann keine Sekundärfarbe besitzen (d. h. ein Wert von 0 für die Sekundärfarbenkomponente). Bei der folgenden Diskussion sind die Werte für w, p₁, p₂ und s die nach dem Ersatz von Schwarz resultierenden Werte. In Schritt 220 wird die Sekundärfarbenkomponente s, die entweder "r", "g" oder "b" sein kann, um einen Faktor δs vermindert, d. h. s = s – δs, wobei δs = min{s, w}. In Schritt 230 werden die Primärfarben p₁, p₂, die zur Herstellung der Sekundärfarbe s verwendet werden, die entweder "c", "m" oder "y" sein können, anschließend um δs erhöht, d. h. p₁ = p₁ + δp₂, p₂ = p₂ + δp₂, wobei p₁ und p₂ "m" und "y" für Rot, "c" und "y" für Grün und "c" und "m" für Blau sein können, und δp₁ = δp₂ + δs gilt. Weiß wird anschließend um δs vermindert, d. h. w = w – δs, zur Bewahrung der Einschränkung, daß die Summe der Komponenten des Farbvektors insgesamt 255 betragen muß. Der Sekundärersatz ist abgeschlossen, und die Farbvektorverarbeitung ist gemäß den Ersatzregeln abgeschlossen.
Die Schwarzkomponente des Farbvektors wird zuerst ersetzt, da die schwarzen Punkte dunkler und darum bezüglich eines Versuchs, einen kontinuierlichen Ton in den helleren Nuancen darzustellen, offensiver sind. Jeder Wert der weißen Komponente des Farbvektors, der nach dem Ersatz von Schwarz zurückbleibt, wird vervollständigt und steht anschließend für den Sekundärfarben-Ersatz zur Verfügung.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Ersatzregeln modifiziert, so daß weniger Ersatz durchgeführt wird, wenn ein Farbklecksen wahrscheinlich ist. Mit einer geringfügigen Modifikation der Schwarz-Ersatz-Implementierung wird der Ersatz der Mehrheit der Mitteltöne eingeschränkt, während der vollständige Ersatz auf den unteren Pegeln beibehalten wird, wo er am wichtigsten ist. Dies wird dadurch erreicht, daß statt der Verwendung des Ersatz wertes δk = min{k, w/2} δk = min{k, w/α} verwendet wird. Eine ähnliche Änderung wird für den Sekundärfarben-Ersatz vorgenommen. Statt δs = min{s, w} wird δs =min{s, w/β}. Es wurde gefunden, daß Werte von α = 16 und β = 8 gut funktionieren.
Diese beiden einfachen Änderungen führen zu einer drastischen Auswirkung auf die Ausgabe. Für große Werte von w liegen bei Verwendung von α = 16, β = 8, δk und δs immer noch über k bzw. s, und ein vollständiger Ersatz wird durchgeführt. Allerdings führt bei einer Annäherung an die Mitteltöne die Verwendung dieser alternativen Einschränkung dazu, daß mehr schwarze und sekundäre Punkte zurückbleiben, und daß ein Farbklecksen minimiert wird.
5 ist ein schematisches Diagramm, das die Farbvektor-Verarbeitungsprozeduren zeigt, wenn genügend Weiß für einen vollständigen Schwarz und Sekundärfarben-Ersatz vorhanden ist. 6 ist ein schematisches Diagramm, das die Farbvektor-Berarbeitungsprozeduren zeigt, wenn genügend Weiß zum vollständigen Ersatz von Schwarz, jedoch nur zum teilweisen Sekundärfarben-Ersatz vorhanden ist. 7 ist ein schematisches Diagramm, das die Farbvektor-Bearbeitungsprozeduren zeigt, wenn nur genügend Weiß zum teilweisen Ersatz von Schwarz und keinem Sekundärfarbenersatz vorhanden ist. Die ausführlichen Angaben für diese Beispiele gehen aus den Figuren hervor, ohne dass eine Erklärung erforderlich ist.
Farbvektor-Zitterverfahren
Farbdrucker können typischerweise eine von acht Farben auf ein bestimmtes Pixel drucken (Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz oder Weiß). Allerdings kann der Computer eine von 16 Millionen Farben anfordern. (Töne von 0–225 für Rot, Grün und Blau erzeugen 16 Millionen Kombinationen.) Darum ist es notwendig, eine Übersetzung zwischen 24-Bit-Pixeln (16 Millionen Farben) und 3-Bit-Pixeln (8 Farben) durchzuführen. Wie vorstehend diskutiert, wird diese Translation Halbtongebung genannt. Eine Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Halbtongebungs-Verfahren, das ein Zitterverfahren bezüglich des zuvor beschriebenen 6-Komponenten-Farbvektors umfaßt. Das Folgende ist eine Beschreibung der Halbtongebung des HPG-Farbvektors unter Verwendung einer Rauschzelle. Die Zitter-Zelle wird anschließend zur Wahl einer dieser Komponenten verwendet. Die gewählte Komponente ist die Farbe dieses bestimmten Druckerpixels. Zitter-Zellen werden üblicherweise zu Beginn in einer Position angeordnet, wobei die obere linke Ecke der Zelle der oberen linken Ecke des zu erzeugenden Bildes entspricht. Diese Anordnung führt dazu, daß jeder Zitter-Zellen-Ort jetzt speziellen Pixeln in dem von der Zitter-Zelle eingenommen Bildbereich entspricht. Die durch das Halbtongebungs-Verfahren gedruckte Farbe wird durch den Vergleich des Farbvektors des Pixels und dem Wert der Zitter-Zelle, die dem Pixel entspricht, bestimmt. Die Aufbereitung desjenigen Bereichs des Bildes wird durchgeführt, der dem von den Zitter-Zellen eingenommenen Bereich entspricht. Die Zitter-Zelle wird nun über dem Bild durch Verschieben der Zelle nach rechts um den Betrag, der der Breite der Zelle entspricht, neu positioniert. Diese Neupositionierung der Zelle bedeckt einen neuen Bildbereich unmittelbar neben dem Bereich des Bildes, der bisher eingenommen wurde. Dieser Teil des Bildes kann anschließend aufbereitet werden. Die Zitter-Zelle wird wieder und wieder bewegt, bis die rechte Seite des Bildes erreicht ist. Das Verfahren wird durch Zurückbringen der Zitter-Zelle zur linken Seite des Bildes und ihr Verschieben nach unten, um den Betrag, der der Höhe der Zelle entspricht, fortgesetzt. Anschließend wird das Verfahren wiederholt, bis der gesamte Bereich des Bildes abgedeckt und aufbereitet wor den ist. In 8 ist die Prozedur zum Vergleich der Zitter-Zelle mit dem Farbvektor gezeigt. Die Entscheidungsschritte für jedes Pixel sind in dem Flußdiagramm von 9 gezeigt und bedürfen keiner weiteren Erklärung.
Obgleich die bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf einen Farbtintendrucker beschrieben worden ist, sollte es selbstverständlich sein, daß sie auch auf andere Farbausgabegeräte, bei denen die Durchführung einer Farbtransformation erforderlich ist, anwendbar ist.

Claims

Ein System zum selektiven Ermöglichen, daß ein Drucker (24) Primärfarben- oder Schwarz-Punkte an jeder einer Mehrzahl von Pixelpositionen auf einem Blatt aufbringt, um ein Farbbild zu erzeugen, wobei das System eine erste Speichereinrichtung (38) zum Ausdrücken eines Farbvektors für jedes Pixel jeweils in dem Farbbild, wobei der Farbvektor eine schwarze Komponente (K), eine weiße Komponente (W), eine Primärkomponente und eine Sekundärkomponente umfaßt; eine zweite Speichereinrichtung (40) zum Speichern von Parametern einer Zitter-Zelle; und eine Prozessoreinrichtung (12) umfaßt, die mit den Speichereinrichtungen gekoppelt ist, wobei die Prozessoreinrichtung (12) wirksam ist, um: mindestens einen Teil des Schwarz in jedem Farbvektor durch chromatische Farben zu ersetzten (38, 200); eine Menge von Weiß zu entfernen, um den Schwarz-Ersatz zu kompensieren; mindestens einen Teil einer Sekundärfarbe, sofern vorhanden, in jedem Farbvektor durch Primärfarben zu ersetzen, mit der Maßgabe, daß mindestens eine bestimmte weitere Menge von Weiß nach dem Schwarz-Ersatz verfügbar bleibt; die weitere Menge von Weiß zu entfernen, um den Sekundärfarben-Ersatz zu kompensieren, wenn der Sekundärfarben-Ersatz durchgeführt worden ist, wobei das Ausdrüc ken, das Ersetzen und das Entfernen einen resultierenden Farbvektor erzeugen; verschachtelte Untervektoren, die jeweils aus Farbkomponenten in dem resultierenden Farbvektor aufgebaut sind, an jeder Pixelposition mit einem entsprechenden Zitter-Zellenwert für diese Pixelposition zu vergleichen, wobei die verschachtelten Untervektoren in einer Sequenz zusammengestellt sind, die Schwarz, dann eine Sekundärfarbe, dann die Primärfarben in der Reihenfolge zunehmender Helligkeit und dann Weiß umfaßt; die erste Komponente des Farbvektors zum Drucken an der entsprechenden Pixelposition auszuwählen, die ein kumulatives Aggregat erzeugt, das größer ist als der entsprechende Zitter-Zellenwert; die an jeder Pixelposition gewählte Farbe in die Ausgabe-Farbkoordinaten, die zur Steuerung des Druckers verwendbar sind, zu übersetzen; und die Ausgabe-Farbkoordinaten zur Steuerung des Druckers anzuwenden.
Ein System nach Anspruch 1, das eine Vergleichereinrichtung zum Vergleichen der Zitter-Zelle mit den verschachtelten Untervektoren, die jeweils aus verschachtelten Unterkombinationen der Farbkomponenten in jedem Farbvektor aufgebaut sind, aufweist.
Ein System nach Anspruch 2, bei dem die Vergleichereinrichtung wirksam ist, um den kleinsten Untervektor, der größer ist als ein entsprechender Zitter-Zellenwert, und eine bestimmte Farbkomponente, die in diesem Untervek tor, jedoch nicht im nächst kleineren Untervektor vorliegt, zu identifizieren,; wobei die Prozessoreinrichtung (12) wirksam ist, um die bestimmte Farbkomponente zum Drucken auszuwählen.
Ein System nach Anspruch 3, bei dem die Untervektor-Subkombinationen in einer spezifizierten Verschachtelungssequenz der Farbkomponenten verschachtelt sind.
Ein System nach Anspruch 4, bei dem die spezifizierte Verschachtelungssequenz Schwarz in dem kleinsten Nicht-Null-Untervektor, Weiß in dem größten Untervektor, eine Sekundärfarbe in dem dem kleinsten Untervektor am nächsten gelegenen Untervektor und/oder Primärfarben in den Untervektoren, die unmittelbar größer als der dem kleinsten Untervektor am nächsten gelegene Untervektor sind, umfaßt.
Ein System nach Anspruch 5, bei dem die spezifizierte Verschachtelungssequenz Primärfarben in der Reihenfolge zunehmender Helligkeit umfaßt.
Ein System nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Primärfarben Magenta (M), Cyan (C) und Gelb (Y) umfassen und/oder die Sekundärfarben Rot, Grün und Blau, gedruckt als Kombinationen von Primärfarben, umfassen.
Ein System nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die zweite Speichereinrichtung (46) eine Maskenerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Maskenwertes für jede Pixelposition in der Zitter-Zelle umfaßt; die Prozessoreinrichtung (12) Mittel zum Festlegen, welche Pixelposition in der Zitter-Zelle zu Vergleichszwecken jedem Farbvektor entspricht, umfaßt; die erste Spei chereinrichtung (38) und/oder die Prozessoreinrichtung (12) Mittel zum Vergleich des Maskenwertes an jeder Pixelposition in der Zitter-Zelle mit verschachtelten Untervektoren, die jeweils aus Komponenten des entsprechenden Farbvektors aufgebaut sind, umfassen.
Ein System nach Anspruch 8, bei dem die Festlegungseinrichtung Mittel umfaßt, die wirksam sind, um die Zitter-Zelle in einer Ecke der Mehrzahl von Pixelpositionen zu positionieren und anschließend die Zitter-Zelle entlang einer ersten Richtung zu verschieben, bis keine weiteren Pixelpositionen in dieser Richtung existieren, und anschließend die Zitter-Zelle entlang einer zweiten Richtung, die im wesentlichen orthogonal zur ersten Richtung ist, zu verschieben und anschließend entlang der ersten Richtung zyklisch zu verschieben, bis entlang der zweiten Richtung keine weiteren Pixelpositionen existieren.
Ein System nach einem vorhergehenden Anspruch, das eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Informationen über ein gewünschtes Farbbild und zum Erzeugen des Farbvektors ansprechend darauf umfaßt, wobei die Empfangseinrichtung Mittel zum Ausdrücken der gewünschten Farbbild-Informationen in Form eines Eingabevektors für jede Pixelposition, wenn die Informationen nicht bereits in dieser Form vorliegen, und zum Ersetzen eines Bruchteils des Schwarz in jedem Eingabevektor durch chromatische Farben, um den Farbvektor zu bilden, umfaßt.
Ein System nach Anspruch 10, bei dem die Empfangseinrichtung Mittel zum Entfernen einer Menge von Weiß in Verbindung mit dem ersetzten Bruchteil von Schwarz umfaßt, wobei die Prozessoreinrichtung (12) Mittel zum Einstellen des Bruchteils der Schwarz-Komponente auf ei nen Wert zwischen 0 und einschließlich 1 abhängig von der zur Entfernung zur Verfügung stehenden Menge von Weiß umfaßt.
Ein System nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Empfangseinrichtung Mittel zum Ersetzen von mindestens einem Teil einer Sekundärfarbe, sofern vorhanden, durch eine oder mehrere Primärfarben in bestimmten Farbvektoren umfaßt.
Ein System nach Anspruch 12, bei dem die Empfangseinrichtung Mittel zum Entfernen einer weiteren Menge von Weiß umfaßt, um den Sekundärfarben-Ersatz zu kompensieren; und bei dem die bestimmten Farbvektoren diejenigen sind, in denen die weitere Menge von Weiß nach dem Schwarz-Ersatz verfügbar bleibt.
Ein System nach einem vorhergehenden Anspruch, das Mittel zur Übersetzung der ausgewählten Farbe an jeder Pixelposition in eine Drucker-verwendbare Form aufweist.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Farbdruckers zum Drucken eines gewünschten Bildes als ein Array von Punkten von farbiger Tinte an einer großen Anzahl von Pixelpositionen, das folgende Schritte umfaßt: Empfangen von Informationen (28, 30, 32 und 34) über das gewünschte Farbbild für jede Pixelposition; Ausdrücken (36) der gewünschten Farbbildinformationen in Form eines Farbvektors für jede Pixelposition, wenn die Informationen nicht bereits in dieser Form vorliegen, wobei der Farbvektor eine Schwarz-Komponente (K), eine Weiß-Komponente (W), eine Primärkomponente und eine Sekundärkomponente enthält; Ersetzen (38, 200) von mindestens einem Teil des Schwarz in jedem Farbvektor durch chromatische Far ben; Entfernen einer Menge von Weiß, um den Schwarz-Ersatz zu kompensieren; Ersetzen von mindestens einem Teil einer Sekundärfarbe, sofern vorhanden, in jedem Farbvektor durch Primärfarben, mit der Maßgabe, daß mindestens eine bestimmte weitere Menge an Weiß nach dem Schwarz-Ersatz verfügbar bleibt; Entfernen der weiteren Menge von Weiß, um den Sekundärfarben-Ersatz zu kompensieren, wenn der Sekundärfarben-Ersatz durchgeführt worden ist; wobei die Schritte des Ausdrückens, des Ersetzens und des Entfernens einen resultierenden Farbvektor erzeugen; Vergleichen der verschachtelten Untervektoren, die jeweils aus den Farbkomponenten in dem resultierenden Farbvektor aufgebaut sind, an jeder Pixelposition mit einem entsprechenden Zitter-Zellenwert für diese Pixelposition; wobei die verschachtelten Untervektoren in einer Sequenz zusammengestellt sind, die Schwarz, dann eine Sekundärfarbe, dann die Primärfarben in der Reihenfolge zunehmender Helligkeit und dann Weiß umfaßt; Auswählen der ersten Komponente des Farbvektors, die ein kumulatives Aggregat erzeugt, das größer ist als der entsprechende Zitter-Zellenwert, zum Drucken an der entsprechenden Pixelposition; Übersetzen der ausgewählten Farbe an jeder Pixelposition in Ausgabe-Farbkoordinaten, die zur Steuerung des Druckers verwendbar sind; und Anwenden der Ausgabe-Farbkoordinaten zur Steuerung des Druckers.