DD218042A1

DD218042A1 - METHOD FOR PRODUCING HALFTONE PICTURES BY INK INJECTION

Info

Publication number: DD218042A1
Application number: DD25582083A
Authority: DD
Inventors: Volker Flechtner
Original assignee: Robotron Bueromasch
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1985-01-30
Also published as: DE3417879A1; DE3417879C2

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Erzeugen von Halbtonbildern mittels Tintenstrahl. Ziel der Erfindung war es, ohne groesseren zusaetzlichen geraetetechnischen Aufwand unter Benutzung einer Tintenstrahleinrichtung Druckbilder hoher Qualitaet zu erreichen, wobei die Aufgabe stand, mittels eines herkoemmlichen Tintenstrahlsystems neben einer Grobstufung der Farbdichte, die durch die Anzahl der Druckpunkte im Bildpunkt bestimmt wird, eine Feinstufung der Farbdichte zu erreichen. Erfindungsgemaess wurde die Aufgabe dadurch geloest, indem die ueber die Punktraster hinausreichenden Kreisabschnitte der runden Druckpunkte zu zusaetzlichen Flaechendeckungsvarianten ausgenutzt werden. Die Druckpunkte nehmen entweder eine solche Position ein, dass sie sich entsprechend der geforderten Farbdichte ueberlappen bzw. nicht ueberlappen. Fig. 1 a bis 1 eThe invention is a method of producing halftone images by means of ink-jet. The aim of the invention was to achieve high quality without high additional technical equipment effort using an ink jet device, the task was, by means of a conventional ink jet system in addition to a coarsening of the color density, which is determined by the number of pressure points in the pixel, a fine grading of To achieve color density. According to the invention, the object has been achieved by exploiting the circular sections of the round pressure points which extend beyond the dot patterns to form additional areal coverage variants. The pressure points either assume such a position that they overlap according to the required color density or do not overlap. Fig. 1 a to 1 e

Description

Title of the invention

Verfahren zum Erzeugen von Halbtonbildern mittels Tintenstrahl ' [' .' Method for generating halftone images by means of inkjet '['.

Field of application of the invention

Die Erfindung wird in der Tintenstrahldrucktechnik eingesetzt . ·. ·." " ' Charakteristk der bekannten technischen Lösungen The invention is used in the inkjet printing technique. ·. · Characteristic of the known technical solutions

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Halbtonbilder zu erzeugen. Werden gleichgroße Tintentröpfchen auf einen Aufzeichnungsträger ausgesendet, so kann eine Farbdichtestufung dadurch, erzielt werden, daß ,eine Anzahl von Druckpunktpositionen zu einem Bildpunkt vereinigt wird und die Druckpunktpositionen teilweise oder vollständig mit Druckpunkten belegt werden.There are several ways to create halftone images. If ink droplets of the same size are emitted onto a recording medium, a color density grading can be achieved by combining a number of printing dot positions into a pixel and partially or completely printing dot the printing dot positions.

t f t f

Durch die Anzahl der den Bildpunkt belegenden Druckpunkte entstehen die entsprechenden Parbdichtestufen.The number of pressure points occupying the pixel gives rise to the corresponding parabolic density levels.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß die zu einem Bildpunkt gehörenden Druckpunkte in ihrem Durchmesser entsprechend der gewünschten Farbdichtestufung variiert werden, so daß wiederum das Flächenverhältnis von bedruckten und unbedruckten Bildpunktabschnitten die Farbdichte des Bildpunktes charakterisiert .A second possibility is that the pressure points belonging to a pixel are varied in their diameter according to the desired color density grading, so that in turn the area ratio of printed and unprinted pixel portions characterizes the color density of the pixel.

; Eine andere Variante besteht darin, eine Farbdichtestufung dadurch herbeizuführen, indem den Tintentropfen entsprechend der zu erzielenden Stufe eine farblose Flüssigkeit beigemischt wird, so daß die Farbanteile geändert werden. Die Mischung der Tropfen kann dabei entweder auf dem Aufzeichnungsträger oder aber während de's Fluges geschehen.; Another variant is to bring about a color density grading by adding a colorless liquid to the ink droplets according to the stage to be achieved, so that the color components are changed. The mixture of drops can be done either on the record carrier or during de's flight.

In der DE-OS 32 03 972 wird ein Verfahren zum Darstellen einer komplexen Farbe bekannt gemacht, bei dem die Plazierung der Druckpunkte im Bildpunkt so erfolgt, daß die beteiligten Farben separat an verschiedenen Stellen des Bildpunktes auftreffen, wodurch eine im wesentlichen additive Mischung des von den Farbflächen remittierten Lichtes eintritt. Die Druckpunkte haben zur Farbdichtestufung unterschiedliche Durchmesser, wodurch das Verhältnis von Papierweiß zur Farbe bestimmt wird.In DE-OS 32 03 972 a method for displaying a complex color is made known in which the placement of the pressure points in the pixel takes place so that the colors involved separately impinge on different points of the pixel, creating a substantially additive mixture of the color surfaces of remitted light enters. The print dots have different diameters for color density grading, which determines the ratio of paper white to color.

Es besteht jedoch der Nachteil, daß für jede Farbe ein anderer Bildpunktspeicher zur Bestimmung des zu der jeweiligen Farbdichtestufe gehörenden Bildpunktmusters notwendig ist und ein erhöhter technischer Aufwand zur Erzeugung der verschieden großen Tropfen getrieben werden muß.However, there is the disadvantage that for each color another pixel memory is necessary for determining the pixel pattern belonging to the respective color density step, and an increased technical effort for producing the differently sized drops must be driven.

Die US-PS 583 306 hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Halbtonbildern zum Inhalt, bei dem für die zu erzielenden Farbdichtestufen die Anzahl der Druckpunkte im Bildpunkt verantwortlich sind. Der Druckvorgang wird so gesteuert, daß der Aufzeichnungsträger nach einer festgelegten Regel durch eine entsprechende Anzahl von Druckpunkten belegt wird, so daß eine bessere Annäherung an die logarithmische Schwärzungskurve erzielt wird. Für die entsprechenden Graustufen sind Muster vorgesehen, die sich durch eine solche Aufteilung der Druckpunkte in den Rasterpunkten auszeichnet, daß sich die Anzahl der Druckpunkte benachbarter Rasterpunkte nur in einem Druckpunkt unterscheidet. Um dies zu erreichen, müssen mehrere Tropfen übereinander gedruckt werden, wodurch es zu Spritzern kommen kann, sowie Positionierungsprobleme entstehen.The US-PS 583 306 has a method and apparatus for reproducing halftone images content, in which the number of pressure points in the pixel are responsible for the achievable color density levels. The printing operation is controlled so that the recording medium is occupied according to a predetermined rule by a corresponding number of printing dots, so that a better approximation to the logarithmic blackening curve is achieved. For the corresponding gray levels, patterns are provided which are characterized by such a division of the printing dots in the screen dots that the number of printing dots of adjacent screen dots differs only in one printing dot. To achieve this, several drops must be printed on top of each other, which can lead to splashes, as well as positioning problems.

In der DE-OS 30 37'77A wird die Verteilung der Druckpunkte bei einem Mehrfarbendruck aufgezeigt, wobei eine verschobene 3x3 Matrix zu einem Bildfleck zusammengefaßt wird. Die mehrfarbigen Halbtonbilder werden durch die Anzahl der belegten Rasterpunkte bestimmt.In DE-OS 30 37'77A, the distribution of the pressure points in a multi-color printing is shown, wherein a shifted 3x3 matrix is combined to form an image spot. The multicolor halftone images are determined by the number of occupied halftone dots.

ι Aus der EP 00 27 967 ist ein Verfahren und eine Anordnung zum Darstellen von Halbtonbildern zu entnehmen. Hieran werden ebenfalls benachbarte Rasterpunkte zu einem Bildpunkt zusammengefaßt. Die Anzahl der Druckpunkte in einem Bildpunkt legt die jeweilige Graustufe fest. Die Rasterpositionen werden in 3 Vorzugsrichtungen positioniert. ι From EP 00 27 967 a method and an arrangement for displaying halftone images can be seen. This also adjacent grid points are summarized to form a pixel. The number of pressure points in a pixel defines the respective gray level. The grid positions are positioned in 3 preferred directions.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ohne größeren zusätzlichen gerätetechnischen Aufwand mittels Tintenstrahl- Druckbilder hoher Qualität zu erreichen. .The aim of the invention is to achieve without major additional equipment expense by means of inkjet print images of high quality. ,

Darlegung des Wesens der Erfindung Technische Aufgabe Explanation of the essence of the invention Technical problem

'l Aufgabe der Erfindung ist es, mittels eines herkömmlichen Tintenstrahlsystems neben einer Grobstufung der Farbdichte, die durch die Anzahl der Druckpunkte im Bildpunkt bestimmt wird, < eine Feinstufung·der Farbdichte zu erreichen. . . The object of the invention is, by means of a conventional inkjet system, to achieve, in addition to a coarsening of the color density, which is determined by the number of printing dots in the pixel, a fine grading of the color density. , ,

Merkmale der Erfindung ..'Features of the Invention .. '

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst ,^r indem weitere Farbdichtestufen durch eine'unterschiedliche Plazierung einer gleichen Anzahl von Druckpunkten erzielt werden. Hierfür werden ^ die über die Punktraster hinausreichenden Kreisabschnitte der runden Druckpunkte zu zusätzlichen Flächendeckungsvarianten ausgenutzt. Die Druckpunkte nehmen entweder eine solche Position ein, daß sie sich, entsprechend der geforderten Farbdichte über-According to the invention this object is achieved in ^r by further color density levels by eine'unterschiedliche placement of a same number of printing dots can be obtained. For this purpose, the circular sections of the round pressure points which extend beyond the dot patterns are utilized for additional area coverage variants. The pressure points either assume a position such that they exceed the required color density.

lappen bzw. nicht überlappen.overlap or do not overlap.

Ausführungsbeispiel ' · Embodiment '·

—————————^ ./--------- ^ ./

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in denThe invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment. The accompanying drawings show in the

Fig. 1a - e: Beispie-le für die Verteilung einer gleichen Anzahl von Druckpunkten innerhalb eines BildpunktesFIGS. 1a-e show examples of the distribution of an equal number of pressure points within a pixel

Fig. 2: ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der Flächendeckung y in Prozenten von der jeweiligen Graustufe χ veranschaulicht.2 shows a diagram which illustrates the dependence of the area coverage y in percentages of the respective gray level χ.

. . , ,

Die Figuren 1a bis 1e zeigen jeweils einen Bildpunkt 1, der aus einer zusammengefaßten Zahl von festgelegten Druckpunktpo— sitionen besteht. Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten 16 Druckpunktpositionen des Druckrasters bilden 16 Sektoren der 4 χ 4-Bildpunktmatrix des Beispiels. Alle 16 Sektoren 2 sind voneinander unabhängig mit Druckpunkten 3 belegbar, deren Größe im allgemeinen so gewählt wird, daß sich bei der Vollbelegung des Bildpunktes 1 eine lückenlose Vollfarbfläche ergibt. Zur Erreichung dieses Effektes sind die im allgemeinen kreis- · runden Druckpunkte 3 beim Tintenstrahldruck im Durchmesser größer als die Teilung des Punktrasters gehalten. Benachbarte Druckpunkte 3 im Drückraster überlappen einander teilweise mit den über die Gitterlinien 4 hinausragenden Kreisabschnitte^ 5,6. Solche überlappenden Kreisabschnitte 5 der Druckpunkte 3 tragen nicht zur Erhöhung der Flächendeckung und damit der integralen Farbdichte des Bildpunktes 1 bei. Ragt jedoch ein Druckpunkt 3 mit einem oder mehreren Kreisabschnitten in nichtbelegte Sektoren 2 der Bildpunktmatrix hinein, dann erhöhen diese Flächenanteile der nichtüberlappten Kreisabschnitte 6 denFigures 1a to 1e each show a pixel 1, which consists of a combined number of fixed pressure point positions. The 16 print dot positions of the print raster shown in this embodiment form 16 sectors of the 4 × 4 pixel matrix of the example. All 16 sectors 2 are independently assignable with pressure points 3, the size of which is generally chosen so that there is a gapless full color area at the full occupancy of the pixel 1. In order to achieve this effect, the generally circular pressure points 3 are kept larger than the pitch of the dot matrix in the case of inkjet printing. Adjacent pressure points 3 in the pressure grid partially overlap one another with the circular sections 5, 5 projecting beyond the grid lines 4. Such overlapping circular sections 5 of the pressure points 3 do not contribute to increasing the area coverage and thus the integral color density of the pixel 1 at. However, if a pressure point 3 with one or more circular sections projects into unoccupied sectors 2 of the pixel matrix, then these surface portions of the non-overlapped circular sections 6 increase the

35' Flächendeckungsgrad des Bildpunktes 1 .35 'Area coverage of the pixel 1.

Die Beispiele in der Fig. 1a bis 1e sollen demonstrieren, wie unter Ausnutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Flächen-The examples in FIGS. 1a to 1e are intended to demonstrate how, using the method according to the invention, the surface

_ 5 —_ 5 -

deckungsgrad eines Bildpunktes 1 durch gezielte unterschiedliche Anordnung einer gleichen Anzahl von gleichgroßen Druck^· punkten 3 verändert werden kann, so daß neben einer Grobstufung der Farbdichte, gegeben durch die Anzahl der im Bildpunkt. 1 druckenden Druckpunkte 3, eine Peinstufung durch den Grad der Punktüberlappung realisiert wird. ^l In der Fig. 1a sind die Druckpunkte 3 so im Bildpunkt 1 plaziert worden, daß sie die mittleren vier Sektoren 2 ausfüllen, so daß 8 Kreisabschnitte 5 sich überlappen bzw. 8 Kreisabschnitte 6 zur Flächendeckung beitragen. Es wird durch diese Lage der Druckpunkte 32,1 % der Bildpunktfläche bedeckt, welches in den angegebenen Beispielen die kleinstmögliche bedeckte Fläche darstellt.Degree of coverage of a pixel 1 can be changed by targeted different arrangement of an equal number of equally large pressure points 3, so that in addition to a coarsening of the color density, given by the number of pixels in the pixel. 1 printing pressure points 3, a Peinstufung by the degree of dot overlap is realized. ^l In Fig. 1a the pressure points 3 have been so placed in the pixel 1 so as to fill the middle four sectors 2, so that 8 circle portions 5 overlap or contribute 8 circle segments 6 for area coverage. It is covered by this location of the pressure points 32.1 % of the pixel area, which represents the smallest possible area covered in the examples given.

Die Fig. 1b zeigt eine Möglichkeit der Verteilung der Druckpunkte 3, mit der man die nächsthöhere Flächendeckung realisieren kann. Dabei werden die vier Druckpunkte 3 so auf den 16 Sektoren 2 des Bildpunktes 1 plaziert, daß 33,9 % des Bildpunk-, tes 1 belegt werden, indem vier Sektoren 2 und 10 Kreisabschnitte 6 zur Flächendeckung beitragen.Fig. 1b shows a possibility of distributing the pressure points 3, with which one can realize the next highest area coverage. In this case, the four pressure points 3 are placed on the 16 sectors 2 of the pixel 1, that 33.9% of Bildpunk- tes 1 are occupied by four sectors 2 and 10 circle sections 6 contribute to the area coverage.

Wird beispielsweise bei der Belegung der Bildpunktpositionen ein Druckpunkt 3 neben die geschlossene Gruppe der verbleibenden 3 Druckpunkte 3 gedruckt, gelangen 4 Sektoren 2 sowie 12 Kreisabschnitte 6 zur Geltung, wie in der Fig. 1c aufgezeigt wird, wodurch 35,7 % der Fläche abgedeckt.werden.If, for example, when printing the pixel positions, a printing dot 3 is printed next to the closed group of the remaining 3 printing dots 3, 4 sectors 2 and 12 circular segments 6 will be effective, as shown in FIG. 1c, covering 35.7% of the surface. become.

Indem ein weiterer Druckpunkt 3 vereinzelt auf dem Aufzeichnungsträger positioniert wird, ergibt sich die nächsthöhere Farbdichte bei der vier Sektoren 2 und 14 Kreisabschnitte 6 zum Bild beitragen, welches eine Flächendeckung von 37,5 % Ti Folge hat, wie Fig. 1d veranschaulicht.By a further pressure point 3 is isolated positioned on the recording medium, the next higher color density results in the four sectors 2 and 14 circle segments 6 contribute to the image, which has an area coverage of 37.5 % Ti sequence, as Fig. 1d illustrates.

In Fig. 1e ist die Variante angegeben, mit der die maximale Flächendeckung mittels vier Druckpunkte 3 erreicht wird. Dies bedeutet, daß jeder der vier Druckpunkte 3 vereinzelt auf dem Bildpunkt 1 positioniert wird, so daß die gesamte Fläche der Druckpunkte 3 zur Geltung kommt, sich also keine Kreisab-In Fig. 1e, the variant is indicated, with which the maximum area coverage by means of four pressure points 3 is achieved. This means that each of the four pressure points 3 is isolated on the pixel 1, so that the entire surface of the pressure points 3 comes into effect, so there is no circular aberration.

schnitte überlappen, d.h. daß vier Sektoren 2 und 16 Kreisabschnitte 6 flächendeckend wirken. 39,3 % des Bildpunktes sind hier vollfarbig bedeckt.sections overlap, i. that four sectors 2 and 16 circle sections 6 act area-wide. 39.3% of the pixel is covered in full color here.

' Für eine 3 x 3-Matrix ergeben sich folgende Stufungen der Farbdichter 'For a 3 x 3 matrix results in the following gradations of color poet

Stufe belegte wirksame ,prozentuale Bildpunkt-Sektoren Kreisäbschn'itte f lächenbelegungLevel occupied, effective percentage pixel sectors Kreisabschn'itte f ächungsbelegung

1Π ·1Π ·

^ιυ 1 OO 0 % ^ιυ 1 OO 0%

2 1 4 17,5%2 1 4 17.5%

3 2 6 " 31,7 %3 2 6 "31.7%

4 2 8 34,9 %4 2 8 34.9%

5 3 6 42,8 % .,- 6 3 8 46,0 %5 3 6 42.8%., - 6 3 8 46.0%

•'^D 7-3 10 49,2%• ^D 7-3 10 49.2%

8 3 12 52,4 %8 3 12 52.4%

9 4 8 57,1 %9 4 8 57.1%

10 4 10 60,3 %10 4 10 60.3%

11 4 . 12 63,5 %11 4. 12 63.5%

12 5 8 68,2 % 13 5 10 '71 ,4 %12 5 8 68.2% 13 5 10 '71, 4%

14 5 12 . 74,6 %14 5 12. 74.6%

15 6 · 6 ·. 76,2 % 15 6 · 6 ·. 76.2 %

16 6 8 . 79,4 %16 6 8. 79.4%

17 6 10 ' 82,5 % Ί8 6 . 1.2 85,7 %17 6 10 '82.5% Ί8 6. 1.2 85.7%

19 7 6 - > . 87,3%19 7 6 - > . 87.3%

20 7 8 90,5 %20 7 8 90.5%

21 8 4 ,95,2 %21 8 4, 95.2%

22 9 0 100 %22 9 0 100%

Bei der 4 χ 4-Bildpunktmatrix lassen sich bereits 85 prinzipiell verschiedene Kombinationen erzielen. Dabei existieren allerdings Fälle, bei denen mit einer geringeren Anzahl von belegten Sektoren 2, jedoch mit einer höheren wirksamen Kreisabschnittsahzahl bereits eine größere Flächendeckung erzielt wird. Dies wird in dem Diagramm der Fig. 2 deutlich, welches auf der Absz'isse die Dichtestufen χ und auf der Ordinate die prozentuale Flächenbelegung y des Bildpunktes 1 enthält.With the 4 χ 4-pixel matrix, 85 different combinations can be achieved in principle. However, there are cases in which with a smaller number of occupied sectors 2, but with a higher effective Kreisabschnittsahzahl already a larger area coverage is achieved. This becomes clear in the diagram of FIG. 2, which contains the density levels χ on the abscissa and the percentage area occupation y of the pixel 1 on the ordinate.

Es ist der Verlauf für die Bildpunktmatrix 4x4 dargestellt. Bei der 4 χ 4-Matrix ist ein Sägezahnverlauf in bestimmten Bereichen erkennbar. Bei der Auswahl der besten Varianten werden die mit der geringsten benötigten Tropfenzahl den Vorzug bekommen. Die Stufung ist dann zumindest im Mittelbereich der Kurvenzüge relativ gleichmäßig durchführbar.The course for the pixel matrix 4x4 is shown. In the 4 χ 4 matrix, a sawtooth pattern can be seen in certain areas. When choosing the best variants, the lowest number of drops will be preferred. The grading is then relatively uniform feasible at least in the middle region of the curves.

Wird die Stufenzahl der 4 χ 4-Matrix von 85 um die Redundanz der "Sägezahnüberlappungen" reduziert, dann lassen sich noch 49 Farbdichte-Stufen nutzen. Eine weitere Vergrößerung der Bildpunktmatrizen ist praktisch unzweckmäßig, denn das menschliche Auge ist selbst bei besten Umgebungsbedingungen nicht. • in der Lage, mehr als 50 verschiedene Farbdichtestufen voneinander zu unterscheiden.If the number of steps of the 4 χ 4 matrix of 85 is reduced by the redundancy of the "sawtooth overlaps", then 49 color density levels can still be used. Further enlargement of the pixel arrays is practically impractical because the human eye is not even in the best environmental conditions. • Able to distinguish more than 50 different levels of color density.

Claims

Claim of invention . :

A method for generating halftone images using a conventional ink printing system whose printhead emits ink droplets of the same diameter, which are directed to the intended position of a predetermined dot matrix on a recording medium and leave there printing dots of the same diameter, each with a certain number of adjacent raster positions Pixel are combined and the sectors of these pixels are filled according to the achievable integral color density level of the pixel with a fixed number of pressure points, so that the round pressure points fill the sectors of the pixel formed by the Punktraste'r, characterized in that further Parbdichtestufen be achieved by a corresponding placement of pressure points (3), wherein the over the dot screen areas reaching out circle sections (6) are exploited to additional area coverage variants by d The pressure points (3) either assume such a position in the pixel (1) that they overlap or do not overlap in accordance with the required color density intermediate stage.

For this

2 pages drawings.