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Dokumentenidentifikation DE10008286C1 13.09.2001
Titel Verfahren zum Drucken eines Bildes in zwei Farben
Anmelder Océ Printing Systems GmbH, 85586 Poing, DE
Erfinder Weiner, Helmut, Dipl.-Math., 81371 München, DE
Vertreter Schaumburg und Kollegen, 81679 München
DE-Anmeldedatum 23.02.2000
DE-Aktenzeichen 10008286
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.09.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.2001
IPC-Hauptklasse B41M 1/14
IPC-Nebenklasse G03G 13/01   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes (Hochlicht-Farb-Bildes).
Die Erfindung verwendet Halbtondruck-Referenzmuster zur Erzeugung von Druckwerten für ein Druckvorlagebild für eine Standardfarbe und für ein Druckvorlagebild für eine HLC-Farbe. In die Halbtondruck-Referenzmuster ist die Information, welche Farbwerte des Vorlagenbildes einem Standardfarbbereich bzw. einem HLC-Farbbereich zugeordnet sind, integriert, wodurch das Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes auf die Auswahl des entsprechenden Halbtondruck-Referenzmusters und der Übernahme des in dem Halbtondruck-Referenzmuster angegebenen Druckwertes beschränkt werden kann. Für jeden Bildpunkt ist lediglich eine entsprechende Auswahl zur Ermittlung der Druckwerte für die Standardfarbe und für die HLC-Farbe durchzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist wesentlich einfacher und schneller ausführbar als die bekannten Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken eines Bildes in zwei Farben. Derartige Druckbilder werden auch Hochlicht-Farb-Bilder genannt oder abgekürzt HLC-Bilder. Das Drucken erfolgt dabei gemäß Bilddaten derart, daß jedes Bilddatum den Farbwert eines Bildpunktes eines Vorlagenbildes beschreibt, und die Farbwerte bestimmter Standard-Farbbereiche einer zu druckenden Standardfarbe und die Farbwerte bestimmter HLC-Farbbereiche einer zu druckenden HLC-Farbe zugeordnet werden. Die Standardfarbe und die HLC-Farbe werden entsprechend der Farbsättigung der der Standardfarbe bzw. der HLC-Farbe zugeordneten Farben des Vorlagenbildes gedruckt.

Beim Hochlicht-Farb-Druck wird eine Standardfarbe und eine HLC-Farbe in unterschiedlichen Helligkeitsstufen bzw. Farbsättigungswerten gedruckt. In der Regel ist die Standardfarbe schwarz und wird in unterschiedlichen Graustufen gedruckt.

Der Hochlicht-Farb-Druck ist wesentlich kostengünstiger als ein Vollfarbdruck mit vier Grundfarben (sog. Vier- Farbdruck), bei dem durch den Übereinanderdruck von den Grundfarben cyan, magenta, gelb und schwarz verschiedenste Farben erreicht werden können. Bei dem Vier-Farbdruck ist nachteilig, dass die Leuchtkraft der Farben, die gedruckt werden können, trotz der Farbenvielfalt beschränkt ist. Vor allem in den Bereichen rot, grün und blau kann im Vierfarbdruck-Verfahren oftmals eine von einem Kunden geforderte Leuchtkraft und damit eine kundenspezifische Spezialfarbe häufig nicht erreicht werden.

Da oftmals lediglich eine spezielle Farbe gewünscht wird, ist es für derartige Anwendungen wesentlich sinnvoller spezielle Druckfarben zu verwenden, die die gewünschte Farbe aufweisen, wenn sie vollflächig auf das Papier gedruckt werden.

Ein bekanntes Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes weist folgende Verfahrensschritte auf:

  • a) Das Vorlagenbild wird durch Bilddaten beschrieben, wobei jedes Bilddatum den Farbwert eines Bildpunktes angibt. Diese Farbwerte setzen sich in der Regel aus drei Einzelwerten für die Farben rot, grün und blau zusammen. Jeder Einzelwert wird durch ein Byte dargestellt. Gruppen von ähnlichen Farbwerten werden einem reduzierten Farbwert zugeordnet, der lediglich durch ein einziges Byte dargestellt wird. Hierdurch wird die Datenmenge der Bilddaten eines Vorlagenbildes auf ein Drittel verringert.
  • b) Das mit den reduzierten Farbwerten beschriebene Vorlagenbild wird in ein Druckvorlagenbild für die Standardfarbe umgesetzt, das die Farbsättigungswerte der Standardfarbe für jeden Bildpunkt enthält. Diese Farbsättigungswerte werden in der Regel durch jeweils ein Byte dargestellt. Bei der Standardfarbe schwarz stellen die Farbsättigungswerte die Graustufe dar. Bei der Ermittlung des Druckvorlagenbildes wird jeder Bildpunkt des Vorlagenbildes dahingehend untersucht, ob dessen reduzierter Farbwert im Bereich eines Standard- Farbbereichs liegt, der der zu druckenden Standardfarbe zugeordnet ist, und falls dies der Fall ist, wird für diesen reduzierten Farbwert der korrespondierende Farbsättigungswert ermittelt und im Druckvorlagenbild abgespeichert. Die Ermittlung des Farbsättigungswertes erfolgt üblicherweise mittels Paletten, das sind Tabellen, in welchen den reduzierten Farbwerten jeweils die korrespondierenden Farbsättigungswerte zugeordnet sind.
  • c) Das mit den reduzierten Farbwerten beschriebene Vorlagenbild wird in ein Druckvorlagenbild für die HLC- Farbe umgesetzt, das die Farbsättigungswerte der HLC- Farbe für jeden Bildpunkt enthält. Diese Farbsättigungswerte werden in der Regel durch ein Byte dargestellt. Bei der Ermittlung des Druckvorlagenbildes wird jeder Bildpunkt des Vorlagenbildes dahingehend untersucht, ob dessen reduzierter Farbwert im Bereich eines HLC-Farbbereichs liegt, der der zu druckenden HLC-Farbe zugeordnet ist, und falls dies der Fall ist, wird für diesen reduzierten Farbwert der korrespondierende Farbsättigungswert ermittelt und im Druckvorlagenbild abgespeichert. Die Ermittlung des Farbsättigungswertes erfolgt gleichsam wie bei der Standardfarbe mittels Paletten.
  • d) Da digitale Drucker in der Regel Farbe nur in zwei Farbsättigungsgraden (keine Farbe bzw. volle Farbsättigung) oder nur in ganz wenig Farbsättigungsstufen drucken können, wird das Vorlagendruckbild für die Standardfarbe und das Vorlagendruckbild für die HLC- Farbe mit einem Dither-Verfahren in ein gerastertes Bild umgesetzt, das mittels Halbtonwerten beschrieben wird.

Aus "Das Druckerbuch, Technik und Technologien der OPS- Hochleistungsdrucker, Drucktechnologien, Ausgabe 4a, Mai 1999, ISBN 3-00-001019-X", Kapitel 2.2 geht eine Dither- Methode hervor, bei der ein Bild punktweise mit der zu druckenden Auflösung abgetastet und mit den Schwellwerten einer sogenannten Dithermatrix verglichen wird. Sind die Farbsättigungswerte des abgetasteten Bildes größer als die Schwellwerte, dann wird an der entsprechenden Stelle im Vorlagendruckbild der Halbtonwert 1 gesetzt. Ist der Farbsättigungswert geringer als der Schwellwert, so wird im Vorlagendruckbild der Halbtonwert 0 gesetzt. Am Drucker wird die zu druckende Farbe nur an den Stellen bzw. Ausgabepixeln gedruckt, deren Halbtonwert gleich 1 ist.

Mit diesem bekannten Dither-Verfahren können Vorlagendruckbilder für digitale Drucker erzeugt werden, die ein Vorlagenbild in ein Raster auflösen, das sich für den Betrachter des gedruckten Druckvorlagenbildes aufgrund der begrenzten Auflösungsfähigkeiten der, Augen als Bild mit unterschiedlichen Farbsättigungsbereichen darstellt, obwohl die einzelnen Druckpunkte entweder volle Farbsättigung oder keine Farbsättigung besitzen. Eine solche durch ein Raster erzeugte Farbsättigungsstufe wird als Halbton bezeichnet.

Für Drucker, die die einzelnen Ausgabepixel in unterschiedlichen Farbsättigungsstufen drucken können, ist ein sogenanntes Helligkeitsstufen-Dither-Verfahren entwickelt worden, das beispielsweise in der DE 40 25 793 C2 beschrieben ist. Ein ähnliches Verfahren ist in "Multi-Level Halftoning, Paul A. Delabastita, Agfa-Gevaert N. V., IS & T-S Fourth Technical Symposium on Prepress, Proofing & Printing (1995)", Seiten 68-73, beschrieben ist. Diese Helligkeitsstufen-Dither-Verfahren werden bei Druckern eingesetzt, die einen Ausgabepixel in mehreren Helligkeitsstufen drucken können. Bei dem in der DE 40 25 793 C2 beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Drucker in sechs Halbtonstufen (Fig. 5 der DE 40 25 793 C2) drucken. Dementsprechend wird ein mit Farbwerten beschriebenes Vorlagenbild in ein durch Druckwerte beschriebenes Druckvorlagenbild umgesetzt, wobei die einzelnen Druckwerte unterschiedliche Werte (beispielsweise sechs unterschiedliche Werte) einnehmen können, die der Helligkeit der, zu druckenden Ausgabepixel entsprechen. Diese mehreren Druckwerte können nicht mittels einer einzigen Dithermatrix erzeugt werden, sondern es wird eine Tabelle mit Halbtondruck-Referenzmustern verwendet, wobei jedes Halbtondruck-Referenzmuster die Druckwerte eines Druckrasters enthält, das gedruckt einen bestimmten Halbton bzw. Helligkeitswert darstellt. Beim bekannten Verfahren wird nach Maßgabe des Farbwertes des einzelnen Druckpunktes ein Halbtondruck-Referenzmuster ausgewählt, dessen Halbtonwert dem Farbwert des Druckpunktes entspricht. In dem Halbtondruck-Referenzmuster sind Druckwerte, das heißt der Wert, der angibt, mit welcher Intensität ein Ausgabepixel mit dem Drucker gedruckt werden soll, in einem zweidimensionalen Raster angeordnet, wobei jeder Rasterpunkt einem bestimmten Bildpunkt zugeordnet ist. Der Druckwert des dem Bildpunkt entsprechenden Rasterpunktes wird dem Halbtondruck-Referenzmuster entnommen und an der Stelle des jeweiligen Bildpunktes im Vorlagendruckbild gespeichert. Auf diese Art und Weise kann ein Vorlagendruckbild erzeugt werden, bei dem eine Vielzahl von Helligkeitsstufen der einzelnen Farbwerte mit einem Halbtonraster auf Ausgabepixel mit einigen wenigen Helligkeitsstufen umgesetzt werden. Die Tabelle mit den Halbtondruck-Referenzmustern wird anstelle der Dithermatrix verwendet, wenn die Ausgabepixel mit unterschiedlichen Helligkeitsstufen gedruckt werden können (Multi-Level), da mit der bekannten Dithermatrix der Farbwert bzw. Helligkeitswert eines Vorlagenbildes nur auf digitale Ausgabepixel (Bilevel) umgesetzt werden kann, die entweder volle Farbsättigung oder keine Farbsättigung besitzen.

Diese bekannten Dither-Verfahren sind bisher lediglich zur Rasterung eines quasi analogen Vorlagenbildes in ein Bilevel- bzw. Multilevel-Vorlagendruckbild eingesetzt worden.

Die EP 0 781 035 A2 beschreibt ein Verfahren zum Erstellen von Hochlicht-Farb-Kopien aus einer mehrfarbigen Vorlage. Hierbei werden an sich bekannte Verfahren zum Erzeugen des HLC-Bildes verwendet. Eine Besonderheit dieses Verfahrens liegt darin, dass das Vorlagenbild automatisch segmentiert wird, wobei unterschiedliche Abbildungsverfahren zum Abbilden der einzelnen Segmente auf das HLC-Bild verwendet werden können.

Die US 5,237,517 betrifft ein Verfahren zum Abbilden eines Farbbildes auf ein HLC-Bild, wobei der Farbraum des HLC-Bildes durch einen ebenflächigen, dreiecksförmigen Farbraum dargestellt wird. Die drei Ecken dieses Farbraumes stellen die Farben weiß, schwarz und die voll gesättigte HLC-Farbe dar. Um einen bestimmten Farbton des farbigen Vorlagenbildes auf das HLC-Bild abbilden zu können, wird im Farbraum der HLC-Farbe der Punkt ermittelt, der dem voll gesättigten Farbton des abzubildenden Farbtons entspricht. Dieser Punkt spannt mit den Punkten für die Farben Schwarz und Weiß wiederum einen dreiecksförmigen Teil-Farbraum auf, der eine Teilmenge des Farbraums der HLC-Farbe darstellt. Auf diesen Teil-Farbraum werden die entsprechenden Sättigungsstufen dieses Farbtons abgebildet.

Aus der US 5,862,305 geht ein Verfahren zum Umsetzen mehrerer Eingabe-Rasterungen in eine gemeinsame Ausgaberasterung hervor. Dieses Verfahren ist insbesondere für HLC- Systeme geeignet, wobei die HLC-Daten für jede Farbebene separat verarbeitet und anschließend zusammengefügt werden.

In der US 5,982,924 ist ein Verfahren zum Abbilden eines Farbbildes auf ein zweifarbiges Bild beschrieben, das erlaubte dass ein Benutzer die zwei Farben auswählt, auf die ein Farbbild abgebildet werden sollen.

In der DE 195 47 200 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes mit Akzentfarbe beschrieben. Hierbei wird das abgetastete Vorlagenbild bzgl. heller oder ungesättigter Farbbereiche oder gesättigter Farbbereiche untersucht. Die gesättigten Farbbereiche werden mit einer dunklen oder gesättigten Farbe und die hellen Farbbereiche werden mit einer zweiten, hellen Farbe dargestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes zu schaffen, das mit weniger Rechenaufwand als die bisher bekannten Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes und daher schneller ausgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein HLC-Bild (auch Highlight-Color-Bild) gemäß Bilddaten gedruckt, wobei jedes Bilddatum den Farbwert eines Bildpunktes eines Vorlagenbildes beschreibt, und die Farbwerte bestimmter Standard-Farbbereiche einer zu druckenden Standardfarbe und die Farbwerte bestimmter HLC-Farbbereiche einer zu druckenden HLC-Farbe zugeordnet werden.

Dabei werden zunächst folgende Schritte zur Bestimmung der Druckwerte für einen jeden zu druckenden Bildpunkt ausgeführt

  • - Erstellen von Halbtondruck-Raferenzmustern für die Standardfarbe und die HLC-Farbe aus Halbtondruck- Referenzgrundmustern, wobei eine Tabelle mit Halbtondruck- Referenzgrundmustern für den Standard-Farbbereich und eine weitere Tabelle mit Halbtondruck-Referenzgrundmustern für den HLC-Farbbereich vorgesehen sind, und jedem der Standardfarbe zugeordneten Farbwerte ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die Standardfarbe sowie ein Halbtondruck- Referenzgrundmuster für die HLC-Farbe aus der Tabelle für die Standardfarbe und jedem der HLC-Farbe zugeordneten Farbwerte ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die Standardfarbe sowie ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die HLC-Farbe aus der Tabelle für die HLC-Farbe als jeweiliges Halbtondruck- Referenzmuster zugeordnet werden,
  • - Auswahl eines Halbtondruck-Referenzmusters für den jeweiligen Bildpunkt für die Standardfarbe, wobei das Halbtondruck- Referenzmuster nach Maßgabe des Farbwertes des jeweiligen Bildpunktes ausgewählt wird,
  • - Auswahl eines Halbtondruck-Referenzmusters für den jeweiligen Bildpunkt für die HLC-Farbe, wobei das Halbtondruck- Referenzmuster nach Maßgabe des Farbwertes des jeweiligen Bildpunktes ausgewählt wird,
  • - Bestimmen eines Druckwertes für die Standardfarbe und eines Druckwertes für die HLC-Farbe für den jeweiligen Bildpunkt aus dem entsprechenden Halbtondruck-Referenzmuster und Speichern der Druckwerte an die Stelle der Bildpunkte in einem Druckvorlagenbild für die Standardfarbe und in einem Druckvorlagenbild für die HLC-Farbe, und
  • - Übertragen der Druckvorlagenbilder an eine Druckeinrichtung zum Drucken der Standardfarbe und zum Drucken der HLC-Farbe.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Halbtondruck- Referenzmuster aus Halbtondruck-Referenzgrundmustern kombiniert, die entweder zum Drucken der Standardfarbe oder der HLC-Farbe vorgesehen sind. Die Halbtondruck-Referenzmuster enthalten somit nicht nur an sich bekannte Dither- Informationen, sondern auch die Information zur Auswahl des Standard-Farbbereichs, der der zu druckenden Standardfarbe zugeordnet ist, und die Information zur Auswahl des HLC-Farbbereichs, der der zu druckenden HLC-Farbe zugeordnet ist. Mit der Erfindung werden somit Dither-Informationen mit Hochlicht-Farb-Informationen verknüpft. Hierdurch kann durch Auswahl des entsprechenden Halbtondruck-Referenzmusters die Bestimmung der Druckwerte alleine nach Maßgabe des Farbwertes des jeweiligen Bildpunktes des Vorlagenbildes erfolgen. Es sind keine zusätzlichen Verarbeitungsvorgänge zum Integrieren der HLC-Informationen notwendig, wie es bei den Verfahren nach dem Stand der Technik der Fall ist. Die Bestimmung der Druckwerte reduziert sich durch das erfindungsgemäße Verfahren lediglich auf das Auswählen der Druckwerte für die Standardfarbe und die HLC-Farbe des dem Farbwert entsprechenden Halbtondruck-Referenzmusters.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Halbtondruck-Referenzmuster für die Standardfarbe und für die HLC-Farbe zu kombinierten Halbtondruck-Referenzmustern zusammengefasst, wobei jeder Position des Halbtondruck-Referenzmusters ein Druckwert für die Standardfarbe und ein Druckwert für die HLC-Farbe zugeordnet ist. Hierdurch wird mit einer einzigen Auswahl sowohl der Druckwert für die Standardfarbe als auch Druckwert für die HLC-Farbe ermittelt.

Vorzugsweise besitzt das Halbtondruck-Referenzmuster für die Standardfarbe einen anderen Raster-Winkel als die Halbtondruck-Referenzmuster für die HLC-Farbe. Hierdurch werden sogenannte Moiré-Effekte verhindert, die durch die Struktur des Rasters hervorgerufen werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 einen Würfel zur Darstellung des RGB-Farbraumes mit den Farben w = weiß, k = schwarz, r = rot, g = grün, b = blau, c = cyan, m = magenta und y = gelb;

Fig. 2 Farbbereiche entlang von Würfelkanten des Würfels und Diagonalen der Würfelseitenflächen aus Fig. 1 von weiß zu schwarz über rot, grün, blau, cyan, magenta, gelb;

Fig. 3 schematisch die Umsetzung eines Vorlagenbildes in ein Druckvorlagenbild für eine Standardfarbe und ein Druckvorlagenbild für eine HLC-Farbe;

Fig. 4 eine Tabelle, die die Beziehung zwischen reduzierten Farbwerten und RGB-Farbwerten zeigt;

Fig. 5 ein Verfahren zum Erstellen von Halbtondruck-Referenzmustern für den HLC-Farbdruck,

Fig. 6 ein Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes mittels der nach dem in Fig. 5 gezeigten Verfahren erzeugten Halbtondruck-Referenzmuster, und

Fig. 7a- 7e jeweils einen Ausschnitt eines Halbtondruck- Referenzmusters.

Fig. 1 zeigt einen Würfel zur Darstellung des RGB-Farbraumes. Die Ecken des Würfels stellen folgende Farben dar:

w = weiß

k = schwarz

r = rot

g = grün

b = blau

c = cyan

m = magenta

y = gelb

Alle Farben des Würfels können durch additive Mischung der drei Grundfarben rot, grün und blau dargestellt werden. Auf der von weiß zu schwarz gestrichelt eingezeichneten Diagonalen liegen die Graustufen.

Da die Farben des RGB-Farbraumes durch die drei Grundfarben rot, grün und blau darstellbar sind, ist es üblich eine RGB-Farbe durch drei Bytes darzustellen, wobei jedes Byte die Farbsättigung einer der drei Farben rot, grün und blau angibt. Die Werte für die einzelnen Grundfarben rot, grün und blau können einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen, wobei der Wert 0 eine volle Farbsättigung und der Wert 255 keine Farbsättigung mit der entsprechenden Grundfarbe bedeutet.

In Fig. 2 sind die Farbverläufe von weiß zu einer der Farben rot, grün, blau, cyan, magenta und gelb und von dort zu schwarz schematisch dargestellt. So zeigt die oberste Linie in Fig. 2 den Farbverlauf von weiß nach rot und von rot nach schwarz, der bei dem Würfel aus Fig. 1 entlang der Kantenlinien von weiß nach rot und entlang der Diagonalen der nach oben weisenden Oberfläche des Würfels von rot nach schwarz verläuft. Die Farbverläufe von weiß nach grün und von grün nach schwarz bzw. von weiß nach blau und von blau nach schwarz verlaufen in entsprechender Weise entlang Würfelkanten und dann über die entsprechenden Diagonalen. Die Farbverläufe von weiß nach cyan, magenta bzw. gelb verlaufen zunächst über die strichpunktiert eingezeichneten Diagonalen und von dort entlang den entsprechenden Würfelkanten zu schwarz.

Da die Beschreibung eines Vorlagenbildes mit RGB-Farbwerten einen enormen Speicherbedarf verursacht, da jeder Farbwert durch drei Byte (= 24 Bit) dargestellt wird, sieht man einen reduzierten Farbwert vor, der lediglich mit einem einzigen Byte beschrieben wird. Man führt deshalb zwischen der vollgesättigten Farbe weiß und der vollgesättigten Farbe rot und zwischen der vollgesättigten Farbe rot und der vollgesättigten Farbe schwarz jeweils beispielsweise fünfzehn Farbsättigungsstufen ein, die an dem Farbverlauf von weiß nach rot bzw. von rot nach schwarz (siehe Fig. 2) gleichmäßig beabstandet sind und deshalb Farbsättigungsstufen mit jeweils gleichem Helligkeitsabstand darstellen. Entsprechende reduzierte Farbwerte RF werden für die Farbverläufe von weiß nach grün, blau, cyan, magenta bzw. gelb und für die Farbverläufe von grün, blau, cyan, magenta bzw. gelb nach schwarz eingeführt, wobei jeweils fünfzehn Farbsättigungsstufen vorgesehen werden.

In Fig. 4 ist eine Tabelle angegeben, die eine Zuordnung der in den jeweiligen RGB-Farbwerten angegebenen Farbsättigungsstufen an Fig. 2 auf die reduzierten Farbwerte RF zeigt. Den vollgesättigten Farben schwarz, weiß, rot, grün, blau, cyan, magenta und gelb sind die reduzierten Farbwerte 0 bis 7 zugeordnet. Die reduzierten Farbwerte 8 bis 37 entsprechen dem Farbverlauf von weiß nach rot zu schwarz, wobei hierin die vollgesättigten Farben nicht nochmals erneut aufgeführt sind. In entsprechender Weise decken die Farbverläufe für grün den Bereich der reduzierten Farbwerte RF von 38 bis 67, für blau von 68 bis 97, für cyan von 98 bis 127, für magenta von 128 bis 157 und für gelb von 158 bis 187 ab. Den reduzierten Farbwerten von 188 bis 250 sind 63 Graustufen zugeordnet, die in gleichmäßigen Abstand entlang der von weiß nach schwarz führenden Diagonalen im Würfel aus Fig. 1 angeordnet sind.

Die Zuordnung aller RGB-Farbwerte eines Vorlagenbildes auf die reduzierten Farbwerte erfolgt, indem ein beliebiger RGB-Farbwert F (r, g, b) dem reduzierten Farbwert RF (rr, rg, rb) zugeordnet wird, der euklidisch am nächsten ist. Dies bedeutet, dass bei der Zuordnung eines vorbestimmten RGB-Farbwertes der Term ((r - rr)2 + (g - rg)2 + (b - rb)2)1/2 minimal ist.

Durch diese Zuordnung kann ein im RGB-Farbraum beschriebenes Vorlagenbild 1 (Fig. 3), das beispielsweise einen Datenumfang von 105 MB besitzt, auf einen Datenumfang von 35 MB reduziert werden, da jeder Bildpunkt BP anstelle mit einer 24 Bit großen Zahl mit einer lediglich 8 Bit großen Zahl beschrieben wird. Ein mit den reduzierten Farbwerten beschriebenes Vorlagenbild 2 kann wesentlich schneller als das mit den RGB-Farben beschriebene Vorlagenbild verarbeitet werden.

Wie eingangs bereits erläutert worden ist, werden beim HLC-Druck Farbbereiche, die Standard-Farbbereiche der Standardfarbe, die in der Regel schwarz ist, zugeordnet und andere Farbbereiche, die HLC-Farbbereiche, der HLC- Farbe zugeordnet. Diese Zuordnung bedeutet, dass die Farbwerte, die entweder der Standardfarbe oder der HLC-Farbe zugeordnet sind in der Standardfarbe oder der HLC-Farbe mit einer zum Farbwert korrespondierenden Farbsättigung gedruckt werden.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Benutzer an den in Fig. 2 gezeigten Farbverläufen jeweils zwei Auswahlmarkierungen 3, 4 setzen, wobei der Bereich zwischen den Markierungen den der HLC-Farbe zugeordneten HLC-Farbbereich darstellt und die Bereiche von weiß bis zur Auswahlmarkierung 3 bzw. von der Auswahlmarkierung 4 bis zu schwarz die der Standardfarbe zugeordneten Standardfarbbereiche darstellen. Der Benutzer kann in allen Farbverläufen für rot, grün, blau, cyan, magenta und gelb eine entsprechende Auswahl treffen oder lediglich in einigen oder einem einzigen Farbverlauf die Auswahl treffen. Wird in einem der Farbverläufe keine Auswahl getroffen, so werden diese Farbverläufe der Standardfarbe zugeordnet und bilden daher einen Bestandteil des Standardfarbbereichs.

Das Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiels ist zur Ausführung an einem digitalen Drucker ausgebildet, der einen Ausgabepixel entweder mit voller Farbsättigung der Standardfarbe oder der HLC-Farbe druckt oder nicht druckt. Derartige Drucker besitzen keine Möglichkeit einen Ausgabepixel in unterschiedlichen Farbsättigungsgraden, das heißt mit unterschiedlichen Helligkeitswerten, zu drucken, weshalb Druckwerte zur Ansteuerung der entsprechenden Druckpunkte des Druckers nur die Werte 0 (kein Druck) und 1 (Druck) annehmen können. Da die Auflösung der üblichen Drucker wesentlich größer als die des menschlichen Auges ist, können Rasterstrukturen mit einer Rasterweite gedruckt werden, die unter der Wahrnehmbarkeitsschwelle des menschlichen Auges liegt, so dass die Rasterstrukturen als Halbton wahrgenommen werden, das heißt, dass sich derartige Raster dem Menschen als Farbe mit einem Farbsättigungsgrad darstellen, der zwischen keiner und voller Farbsättigung liegt. Zur Abstufung dieser Farbsätttigungsgrade werden Halbtondruck- Referenzmuster verwendet. In den Fig. 7a bis 7e sind Ausschnitte von derartigen Halbtondruck-Referenzmustern gezeigt. Diese Halbtondruck-Referenzmuster 5 sind zweidimensionale Felder, wobei die einzelnen Feldelemente 6 Druckwerte darstellen, die die Werte 0 und 1 annehmen können. Der Druckwert 0 bedeutet, dass der dieser Position des Feldes zugeordnete Druckpunkt des Druckers nicht gedruckt wird und der Druckwert 1 bedeutet, dass der entsprechende Druckwert gedruckt wird. Folglich wird bei einem Halbtondruck-Referenzmuster, das nur Druckwerte mit dem Wert 0 aufweist, kein Druck ausgeführt und bei einem Halbtondruck-Referenzmuster, bei dem alle Druckwerte gleich 1 sind, ein Druck in der vollen Farbsättigung auf der gesamten zu druckenden Fläche ausgeführt. Je größer die Farbsättigung ist, mit der gedruckt werden soll, desto mehr Druckwerte des Halbtondruck-Referenzmusters müssen den Wert 1 annehmen.

Die in den Fig. 7a bis 7d gezeigten Halbtondruck-Referenzmuster erlauben eine Abstufung der Farbsättigung in 33 Stufen. Dementsprechend sind diesen Halbtondruck-Referenzmusters Halbtonwerte im Bereich von 0 bis 32 zugeordnet, wobei das in Fig. 7a gezeigte Muster den Halbtonwert 1, das in Fig. 7b gezeigte Muster den Halbtonwert 2, das in Fig. 7c gezeigte Muster den Halbtonwert 7, das in Fig. 7d gezeigte Muster den Halbtonwert 11 und das in Fig. 7e gezeigte Muster den Halbtonwert 27 besitzt. In diesen Mustern sind rautenförmig begrenzte Bereiche 7 eingezeichnet, die sich in den Halbtondruck-Referenzmustern wiederholen. Jeder dieser Musterbereiche 7 ist mit der gleicher Belegung von Druckwerten versehen. Ein solcher Musterbereich 7 kann als Bildpunkt am gedruckten Produkt interpretiert werden, dessen Größe dem Halbtonwert entspricht. Das bedeutet, je größer der Halbtonwert ist, desto größer ist auch der in einem Musterbereich gedruckte Bildpunkt. Diese Musterbereiche 7 sind in den dargestellten Halbtondruck- Referenzmustern entlang von diagonal verlaufenden Linien 8 angeordnet, die gegenüber einer horizontalen oder vertikalen Linie einen Winkel von 45° einschließen. Dieser Winkel wird als Rasterwinkel bezeichnet, mit dem die von dem Halbtondruck-Referenzmuster erzeugten Bildpunkte am fertigen Produkt angeordnet sind. Es sind Halbtondruck-Referenzmuster mit anderen Rasterwinkeln, z. B. mit 30° oder mit 60° bekannt, die gleichermaßen beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden können.

Bei der Erstellung der Halbtondruck-Referenzmuster für das erfindungsgemäße Verfahren wird von Halbtondruck-Referenzgrundmustern ausgegangen. Die Halbtondruck-Referenzgrundmuster weisen dieselbe Ausgestaltung wie die oben beschriebenen Halbtondruck-Referenzmuster auf, wobei jedem reduzierten Farbwert ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster zugeordnet ist. Wenn die in Fig. 4 gezeigten reduzierten Farbwerte verwendet werden, so gibt es insgesamt 251 Halbtondruck-Referenzgrundmuster, wobei mehreren reduzierten Farbwerten gleiche Halbtondruck-Referenzgrundmuster zugeordnet sind, da die Zahl der unterschiedlichen Muster in der Regel kleiner als die Anzahl der reduzierten Farbwerte ist. Bei den in den Fig. 7a bis 7e gezeigten Halbtondruck- Referenzmustern gibt es z. B. lediglich 33 unterschiedliche Muster.

Die Zuordnung erfolgt nach folgenden Zuordnungsregeln:

  • A) Ist der reduzierte Farbwert Element des Standardfarbbereichs und liegt er im dunklen Bereich des Farbverlaufes von schwarz bis zur jeweils vollgesättigten Farbe rot, grün, blau, cyan, magenta oder gelb, so wird der Halbtonwert für das Halbtondruck-Referenzgrundmuster durch Multiplizieren der Farbsättigungsstufe mit einer Farbkonstante berechnet. Der Halbtonwert für die HLC-Farbe ist 0, das bedeutet, dass keine HLC-Farbe gedruckt wird.
  • B) Ist der reduzierte Farbwert Element des HLC-Farbbereichs und liegt er im dunklen Bereich des Farbverlaufs von schwarz zur gesättigten Farbe rot, grün, blau, cyan, magenta oder gelb, so entspricht der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzmusters für die Standardfarbe der Graustufe des reduzierten Farbwertes und der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die HLC-Farbe der Farbsättigungsstufe.
  • C) Liegt der reduzierte Farbwert im HLC-Farbbereich und ist er Element des hellen Bereichs des Farbverlaufs von einem der Farben rot, grün, blau, cyan, magenta oder gelb zu weiß, so ist der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die Standardfarbe gleich 0, das heißt, dass keine Standardfarbe gedruckt wird, und der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die HLC- Farbe entspricht der Farbsättigungsstufe des reduzierten Farbwertes.
  • D) Liegt der reduzierte Farbwert im Standardfarbbereich und ist er Element des hellen Bereichs des Farbverlaufs von einer der Farben rot, grün, blau, cyan, magenta oder gelb zu weiß, so ist der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzmusters für die HLC-Farbe gleich 0, das heißt, dass keine HLC-Farbe gedruckt wird, und der Halbtonwert für das Halbtondruck-Referenzmuster für die Standardfarbe berechnet sich nach folgender Formel:



    Halbtonwert = Farbsättigungsstufe + (32 - Farbsättigungsstufe) × Farbkonstante

Die Farbkonstanten betragen für die Grundfarben rot, blau und grün die Werte 0,3 bzw. 0,59 bzw. 0,11.

Nachfolgend werden obige Regeln A, B, C, D anhand von vier in den Farbverlauf der roten Farbe eingezeichneten Farbpunkten P1, P2, P3 und P4 erläutert.

Der Farbpunkt P1 liegt im Standardfarbbereich und ist auf dem dunklen Bereich des Farbverlaufs zwischen schwarz und der vollgesättigten Farbe rot angeordnet. Folglich ist hier Regel A anzuwenden. Der Farbpunkt P1 besitzt den reduzierten Farbwert 14 (RF = 14), der dem RGB-Farbwert (112, 0, 0) entspricht. Bei dem Farbverlauf vom gesättigten rot zu schwarz werden die einzelnen reduzierten Farbwerte mit Farbverlaufswerten FW nummeriert, wobei der vollgesättigten Farbe rot der Farbverlaufswert 0 und der Farbe schwarz der Farbverlaufswert 16 zugeordnet werden. Der Farbpunkt P1 besitzt demnach den Farbverlaufswert 9 (FW = 9).

Den Graustufen ist ein Zahlenbereich von 0 bis 32 zugeordnet, wobei 0 maximale Dunkelheit (= schwarz) und 32 maximale Helligkeit (= weiß) darstellen. Der Zahlenbereich von 0 bis 32 entspricht der Anzahl der Halbtondruck-Referenzmuster. Bei einer anderen Anzahl Halbtondruck-Referenzmuster ist dieser Zahlenbereich entsprechend zu normieren. Die Graustufen GR sind daher indirekt proportional zu den Farbverlaufswerten FW der einzelnen reduzierten Farbwerte von 0 bis 16 und können anhand des Farbverlaufswertes FW des Farbpunktes P1 folgendermaßen berechnet werden:



GR = (32/16) × FW = 2 × FW

Für den Farbpunkt P1 (mit FW = 9) beträgt somit die Graustufe GR gleich 18 (GR = 18). Der Halbtonwert für das Halbtondruck-Referenzgrundmuster wird dann durch Multiplizieren der Graustufe GR mit der Farbkonstante FK berechnet, wobei die Farbkonstante für rot gleich 0,3 ist, woraus sich ein Halbtonwert von 5,4 ergibt, der auf die ganze Zahl 5 gerundet wird. Dem Farbpunkt P1 (RF = 14) wird somit das Halbtondruck-Referenzgrundmuster mit dem Halbtonwert gleich 5 zugeordnet. Der Halbtonwert für die HLC-Farbe beträgt 0, so dass P1 für die HLC-Farbe das Halbtondruck-Referenzmuster mit dem Halbtonwert 0 zugeordnet wird, das ist das Halbtondruck-Referenzmuster, dessen Druckwerte alle gleich 0 sind.

Der Farbpunkt P2 liegt innerhalb des HLC-Farbbereiches und ist zwischen der vollgesättigten Farbe rot und der Farbe schwarz (dunkler Bereich) angeordnet. Somit gilt hier die Regel B. Der Farbpunkt P2 weist auf der in Fig. 2 gezeigten Farbverlaufskala den Farbverlaufswert FW gleich 3 auf. Die Graustufe GR, die mit der Formel nach der Regel A berechnet wird, des Farbpunktes P2 beträgt somit den Wert 6. Die Farbsättigungsstufe FS des Punktes P2 ist indirekt proportional zu dessen Graustufe und kann folglich durch folgende Formel berechnet werden:



FS = 32 - GR



Für den Punkt P2 beträgt somit die Farbsättigungsstufe FS gleich 26. Der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die Standardfarbe entspricht der Graustufe (GR = 6) und der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die HLC-Farbe entspricht der Farbsättigungsstufe (FS = 26), so dass die Halbtondruck-Referenzgrundmuster mit entsprechenden Halbtonwerten dem Farbpunkt P2 für die Standardfarbe bzw. für die HLC-Farbe zugeordnet werden.

Der Farbpunkt P3 liegt im HLC-Farbbereich und ist zwischen der vollgesättigten Farbe rot und der Farbe weiß (heller Bereich) angeordnet. Folglich ist für den Farbpunkt P3 die Regel C anzuwenden. Auch in diesem Bereich des Farbverlaufes von der vollgesättigten Farbe zu weiß, sind die einzelnen reduzierten Farbwerte mit den Farbverlaufswerten FW von 0 bis 16 nummeriert. Der Punkt P3 besitzt den Farbverlaufswert FW gleich 2, der dem reduzierten Farbwert 24 (RF = 24) und dem RGB-Farbwert (255, 32, 32) entspricht. Die Farbsättigungsstufe kann wiederum Werte zwischen 0 und 32 annehmen, da sie auf den Bereich der Halbtonwerte der Halbtondruck-Referenzmuster normiert ist und die Farbsättigungsstufe indirekt proportional zu den Farbverlaufswerten im hellen Bereich der Farbverläufe ist, und da der Farbe weiß der Farbsättigungswert 0 und der maximal gesättigten Farbe rot der Farbsättigungswert 32 zugeordnet sind. Der Farbsättigungswert FS wird deshalb nach folgender Formel berechnet:



FS = 32/16 × (16 - FW) = 2 × (16 - FW)

Für den Farbverlaufswert gleich 2 ergibt sich somit ein Farbsättigungswert von 28. Da der Farbsättigungswert dem Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die HLC-Farbe entspricht, wird dem Punkt P3 das Halbtondruck- Referenzgrundmuster mit dem Halbtonwert gleich 28 zum Drucken der HLC-Farbe zugeordnet. Der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzmusters für die Standardfarbe ist gleich 0, weshalb das entsprechendes Halbtondruck-Referenzmuster dem Farbpunkt P3 zugeordnet wird.

Der Farbpunkt P4 liegt im Standardfarbbereich und ist zwischen der vollgesättigten Farbe rot und der Farbe weiß im hellen Bereich des Farbverlaufes angeordnet. Folglich gilt für den Punkt P4 die Regel D. Der Farbpunkt P4 besitzt einen Farbverlaufswert von 7 (FW = 7), einen reduzierten Farbwert von 29 (RF = 29), der einem RGB-Farbwert von (255, 112, 112) entspricht.

Die Farbsättigungsstufe FS wird wie bei der Regel C berechnet, weshalb für den Farbverlaufswert von 7 eine Farbsättigungsstufe FS von 18 (FS = 18) folgt. Die Berechnung des Halbtonwertes des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die Standardfarbe erfolgt gemäß der oben bei der Regel D angegebenen Formel, in die die Farbsättigungsstufe und die Farbkonstante für die Farbe rot einzusetzen sind. Es ergibt sich ein Halbtonwert von 22,2 der auf 22 gerundet wird. Der Farbpunkt P4 wird somit das Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die Standardfarbe mit dem Halbtonwert 22 zugeordnet. Für die HLC-Farbe wird dem Punkt P4 das Halbtondruck-Referenzgrundmuster mit dem Halbtonwert gleich 0 zugeordnet.

Diese Regeln haben folgenden physikalischen Hintergrund:

Im dunklen Bereich der Farbverläufe, das heißt in dem sich von der vollgesättigten Farbe bis zu schwarz erstreckenden Bereich, setzen sich die einzelnen Farben aus einem Grauanteil und einem Farbanteil zusammen. Mit der Regel B wird der Grauanteil der Standardfarbe und der Farbanteil der HLC-Farbe zugeordnet. Mit der Regel A werden sowohl Grau- als auch Farbanteil der Standardfarbe zugeordnet, wobei der Farbanteil eine Aufhellung bewirkt, der mit der Farbkonstante berücksichtigt wird.

Im hellen Bereich des Farbverlaufes gelten die Regeln C und D. In diesem Bereich bestehen die Farben lediglich aus dem Farbanteil. Es gibt keinen Grauanteil. Dieser Farbanteil wird gemäß der Regel C vollständig der HLC-Farbe zugeordnet.

Bei additiven Farben werden die unterschiedlichen Farbsättigungsstufen einer Farbe des hellen Bereichs durch die volle Farbsättigung der entsprechenden Farbe und einen die Farbe aufhellenden Weißanteil dargestellt. Der Farbverlauf für die Farbe rot im hellen Farbbereich ist in Fig. 4 im Bereich der reduzierten Farbwerte RF von 23 bis 37 dargestellt, wobei der Grundfarbe rot der Maximalwert von 255 zugeordnet ist und den weiteren Grundfarben grün und blau mit zunehmender Helligkeit der Farbe zunehmend größere Werte zugeordnet sind. Die Formel zur Berechnung des Halbtonwertes des Halbtondruck-Referenzmusters der Standardfarbe berücksichtigt deshalb zum Einen die Farbsättigungsstufe an sich und zum Anderen den Farbanteil abzüglich des Weißanteiles, der dann mit der Farbkonstante gewichtet wird. Im RGB-Farbraum wird der oben beschriebene Punkt P4 durch den RGB-Farbwert von (255, 112, 112) dargestellt. Dieser besitzt somit einen Farbanteil abzüglich des Weißanteils von (143, 0, 0) und einen Weißanteil von (112, 112, 112).

Auf Grundlage der oben erläuterten Zuordnungsregeln werden zwei Tabellen mit Halbtondruck-Referenzgrundmustern erstellt. Eine Tabelle ist für den Fall vorgesehen, daß die reduzierten Farbwerte, welchen die Halbtondruck-Referenzgrundmuster zugeordnet sind, der Standardfarbe zugeordnet sind und die andere Tabelle ist für den Fall vorgesehen, daß die reduzierten Farbwerte, welchen die Halbtondruck- Referenzgrundmuster zugeordnet sind, der HLC-Farbe zugeordnet sind. Die Tabelle der der Standardfarbe zugeordneten Farbwerte umfaßt für jeden reduzierten Farbwert ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster zum Druck der Standardfarbe und eines zum Druck der HLC-Farbe. Diese Halbtondruck-Referenzgrundmuster sind entsprechend den Regeln A und D den reduzierten Farbwerten zugeordnet. Die Tabelle der der HLC-Farbe zugeordneten Farbwerte umfaßt für jeden reduzierten Farbwert ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster zum Druck der Standardfarbe und eines zum Druck der HLC- Farbe. Diese Halbtondruck-Referenzgrundmuster sind entsprechend den Regeln B und C den reduzierten Farbwerten zugeordnet.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren beginnt mit Schritt S1 (Fig. 5). Im Schritt 2 werden zunächst die Standardfarbbereiche und die HLC-Farbbereiche gewählt. Dies kann beispielsweise anhand von mechanischen Schiebeeinrichtungen für die Farbverläufe der Farben rot, grün, blau, cyan, magenta und gelb erfolgen. Bei diesen Schiebeeinrichtungen sind jeweils zwei Schieber vorgesehen, die zur Festlegung der Grenze des HLC-Farbbereichs dienen, der zwischen den beiden Schiebern liegt. Die übrigen Bereiche der Farbverläufe stellen die Standardfarbbereiche dar. Anstelle von mechanischen Schiebern können die Farbverläufe auch an einem Bildschirm eines Computers dargestellt werden, wo dann beispielsweise mit einer Computer-Maus entsprechende Auswahlmarkierungen 3, 4 gesetzt werden.

Im folgenden Schritt S3 werden den reduzierten Farbwerten, die innerhalb des HLC-Farbbereichs liegen die entsprechenden Halbtondruck-Referenzgrundmuster (gemäß Regel B bzw. C) zugeordnet, während den reduzierten Farbwerten der Standardfarbbereiche die entsprechenden Halbtondruck-Referenzgrundmuster (gemäß Regel A und D) zugeordnet werden. Mit dem Schritt S4 ist das Verfahren zum Erstellen der Tabellen beendet.

Gemäß den obigen Regeln A bis D werden zwei Tabellen mit Paaren von Halbtondruck-Referenzmustern erstellt, wobei jede Tabelle für jeden reduzierten Farbwert ein Paar Halbtondruck-Referenzgrundmuster aufweist. Die eine Tabelle umfasst alle Halbtondruck-Referenzgrundmuster für den Standardfarbbereich und die andere Tabelle alle Halbtondruck-Referenzgrundmuster für den HLC-Farbbereich. Die Tabellen für den Standardfarbbereich und den HLC-Farbbereich sowie die Tabelle, die die Zuordnung der RGB-Farben auf reduzierte Farben enthält (Fig. 4) können vorab einmal erstellt werden und als Basisdaten permanent für das erfindungsgemäße Verfahren gespeichert werden.

Ist in Abhängigkeit der Auswahl der Standardfarbbereiche und der HLC-Farbbereiche die erfindungsgemäße Tabelle der Halbtondruck-Referenzmuster erstellt, so kann das in Fig. 6 gezeigte Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes ausgeführt werden. Dieses Verfahren beginnt mit dem Schritt S5. Im Schritt S6 wird ein Vorlagenbild 1, das mit Farbwerten des RGB-Farbraumes beschrieben ist, auf ein Vorlagenbild 2 reduziert, dessen Bildpunkte BP mit den reduzierten Farbwerten beschrieben sind. Im Schritt S7 werden für einen Bildpunkt anhand des reduzierten Farbwertes ein Halbtondruck-Referenzmuster für die Standardfarbe und ein Halbtondruck-Referenzmuster für die HLC-Farbe ausgewählt.

Im folgenden Schritt S8 wird der den jeweiligen Bildpunkt BP zugeordnete Druckwert des Halbtondruck-Referenzmusters für die Standardfarbe und der dem jeweiligen Bildpunkt zugeordnete Druckwert des Halbtondruck-Referenzmusters für die HLC-Farbe übernommen und an die Stelle des Bildpunktes in einem Druckvorlagenbild 9 (Fig. 3)für die Standardfarbe bzw. in einem Druckvorlagenbild für die HLC-Farbe gespeichert.

Im Schritt S9 wird geprüft, ob weitere Bildpunkte des Vorlagenbildes zu bearbeiten sind. Sollte dies der Fall sein, so geht die Bearbeitung auf den Schritt S7 zurück, so dass die Schritte S7 und S8 für den weiteren Bildpunkt ausgeführt werden. Ergibt die Abfrage im Schritt S9, dass alle Bildpunkte bearbeitet worden sind, so geht der Programmablauf auf den Schritt S10 über, mit dem die Druckvorlagenbilder 9 an den Drucker abgesandt werden, wodurch der Druckvorgang für die Standardfarbe und die HLC-Farbe ausgeführt wird. Im Schritt S11 wird das Verfahren beendet.

Obiges Ausführungsbeispiel zeigt, dass durch die Integration der Standardfarbbereiche und der HLC-Farbbereiche in die Halbtondruck-Referenzmuster das Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes lediglich auf die Auswahl zweier Halbtondruck-Referenzmuster und der Übernahme der entsprechenden Druckwerte reduziert wird. Die im Stand der Technik übliche Abfrage aller Bildpunkte, ob sie im Standardfarbbereich oder im HLC-Farbbereich liegen und die entsprechende Umsetzung in für ein Dither-Verfahren geeignete Graustufen kann somit entfallen. Bei der Erfindung wird hingegen das, Dither-Verfahren und die Erzeugung der Druckbefehle für die HLC-Farbe und die Standardfarbe gleichzeitig durch die Auswahl der Halbtondruck-Referenzmuster ausgeführt.

Die Erfindung ist oben anhand eines Ausführungsbeispieles für einen digitalen Drucker mit lediglich zwei Druckstufen (keine Farbsättigung oder volle Farbsättigung) beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber ohne weiteres für einen mehrstufigen Drucker abgewandelt werden (Multilevel-Druck), der einen Ausgabepixel in mehreren Farbsättigungsstufen drucken kann. Bei einer solchen Abwandlung können die einzelnen Druckwerte der Halbtondruck-Referenzmuster mehrere unterschiedliche Werte annehmen, die den einzelnen Druckstufen entsprechen.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Halbtondruck- Referenzmuster für die Standardfarbe und die Halbtondruck- Referenzmuster für die HLC-Farbe in einem kombinierten Halbtondruck-Referenzmuster zusammenzufassen, wobei es an jedem Feldelement zwei Druckwerte, einen für die Standardfarbe und einen für die HLC-Farbe, enthält. Mit derartigen kombinierten Halbtondruck-Referenzmustern wird jedem reduzierten Farbwert lediglich ein einziges Halbtondruck-Referenzmuster zugeordnet und beim Auswahlschritt S7 muß dann lediglich ein einziges Halbtondruck-Referenzmuster ausgewählt werden. Hierdurch kann die Verarbeitungszeit zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter optimiert werden.

Zusammenfassend kann nochmals festgestellt werden: Die Erfindung verwendet Halbtondruck-Referenzmuster (Referenz-Dither- Matrizen) zur Erzeugung von Druckwerten für ein Druckvorlagebild für eine Standardfarbe (z. B. schwarz) und für ein Druckvorlagebild für eine HLC-Farbe (z. B. rot). In die Halbtondruck- Referenzmuster (kombinierte Dither-Matrizen) sind die Farb- Informationen bezüglich einem Standardfarbbereich (dessen Farbwerte z. B. auf schwarz abgebildet (gemappt) werden) und einem HLC-Farbbereich (dessen Farbwerte z. B. auf rot abgebildet werden) integriert. Der mit dem Verfahren zu betreibende Aufwand bei der Erzeugung von Druck-Ansteuerungswerten ist dadurch auf die Auswahl des entsprechenden Halbtondruck-Referenzmusters und die Übernahme des in dem Halbtondruck-Referenzmuster angegebenen Druckwertes beschränkt. Die Bildung der Druck- Ansteuerungswerte ist somit relativ einfach und schnell durchführbar. Für jeden Bildpunkt ist lediglich eine entsprechende Auswahl zur Ermittlung der Druckwerte für die Standardfarbe und für die HLC-Farbe durchzuführen. Mit der Erfindung können Farbpaletten vorteilhaft eingesetzt werden. Ein hochaufgelöster Farbbildwert, z. B. ein im RGB-Farbraum dargestellter 24 Bit tiefer Farbwert wird dabei auf eine Palette mit weniger Bittiefe, z. B. auf eine nur 8 Bit tiefe Palette, abgebildet. Die Palette besteht dann aus 251 Platteneinträgen, d. h. die Palettenpunkte bzw. die ihnen zugeordneten Palettenindizes repräsentieren eine Teilmenge des RGB-Farbraumes. Mit der Erfindung können die Halbtondruck-Referenzmuster im HLC- Raum und im Standard-Farbraum durch einen gemeinsamen Palettenindex angesteuert werden. Durch diese gemeinsame Adressierung beider Farbauszüge über den gleichen Palettenindex ist es auch möglich, beide Farbauszüge simultan zu bearbeiten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch wesentlich einfacher und schneller ausführbar als bekannte andere Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes.

Die Anzahl der simultan durchführbaren Verarbeitungsvorgänge für das Dithern mehrerer Farbauszüge hängt ab von der Bitbreite der zur Verfügung stehenden Register. Bei Registern der Breite 32 Bit können beispielsweise bis zu vier Auszüge mit acht Bit Tiefe simultan verarbeitet werden oder alternativ bis zu acht Farbauszüge der Bittiefe vier. Bei Registern der Bitbreite 64 sind entsprechend mehr parallele Vorgänge möglich.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann für jede beliebige Palette die Adressierung über den Palettenindex vorgenommen werden, wobei die Palette einen beliebig eingeschränkten Teilbereich des gesamten Farbraums (z. B. RGB oder YMCK) enthält. Ein derart eingeschränkter Farbraum ist z. B. bei der Wiedergabe von Grafiken wie Balkendiagrammen sehr nützlich, wobei z. B. in einem Diagramm 16 verschiedene Farben - d. h. eine Palette mit nur vier Bit - angeboten werden, die beim Drucken mit zwei Farben (Standardfarbe und HLC) untereinander einen hohen Farb- bzw. Helligkeitskontrast und damit hohe Unterscheidungskraft besitzen. Bei dieser weiterentwickelten Variante kann eine noch weiter eingeschränkte Anzahl von Halbtondruck-Grundmustern und Halbtondruck-Referenzmustern verwendet werden und somit die Verarbeitungsgeschwindigkeit weiter erhöht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Computerprogramm realisiert sein, das in einem einen Drucker steuernden Computer zu Ausführung gebracht werden kann. Das das erfindungsgemäße Verfahren darstellende Computerprogramm kann im Computer und/oder auf einem Datenträger abgespeichert sein. Sie kann als sogenanntes Computerprogramm-Produkt wie beispielsweise als Datenträger (CD-ROM) oder als andere Ansammlung von Computerdateien, die z. B. per download über das Internet übertragen wird, verwirklicht sein.

Bei vielen Anwendungen werden die HLC-Farbe und die Standardfarbe in unterschiedlichen Bereichen auf den Druckbogen gedruckt. Bei solchen Anwendungen können die selben Arten von Halbtondruck-Referenzmustern verwendet werden, das heißt Halbtondruck-Referenzmuster mit der gleichen Rasterstruktur und dem gleichen Rasterwinkel. Bei Anwendungen, bei welchen die Standardfarbe und die HLC-Farbe in die gleichen Bereiche auf den Druckbogen gedruckt werden, ist es zur Vermeidung von Moiré-Effekten sinnvoll, unterschiedliche Arten von Halbtondruck-Referenzmuster zu verwenden, die sich beispielsweise im Rasterwinkel unterscheiden. Es ist z. B. zweckmäßig, ein Halbtondruck-Referenzmuster mit einem Rasterwinkel von 30° für die Standardfarbe und für die HLC-Farbe einen Rasterwinkel von 60° oder umgekehrt zu verwenden.

Im. Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß zusätzlich zur Standardfarbe zwei oder mehrere HLC-Farben gedruckt werden, wobei für jede HLC-Farbe ein eigener HLC-Farbbereich bestimmt und für jede HLC-Farbe ein Satz Halbtondruck- Referenzmuster ermittelt werden. Bezugszeichenliste 1 Vorlagenbild

2 Vorlagenbild mit reduzierten Farbwerten

3 Auswahlmarkierung

4 Auswahlmarkierung

5 Halbtondruck-Referenzmuster

6 Feldelement

7 rautenförmige Bereiche

8 diagonale Linien

Verfahrensschritte

S1 Start

S2 Einstellen der Standard- und der HLC-Farbbereiche

S3 Zusammenstellen der Halbtondruck-Referenzmuster aus den Halbtondruck-Referenzgrundmustern

S4 Ende

S5 Start

S6 Umsetzung der RGB-Farbwerte in reduzierte Farbwerte

S7 Auswahl eines Halbtondruck-Referenzmusters

S8 Übernahme der Druckwerte für Standard- und HLC-Farbe

S9 Abfrage: Sind weitere Bildpunkte zu bearbeiten?

S10 Druckvorlagenbilder an Drucker senden

S11 Ende


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes (Hochlicht-Farb- Bildes) gemäß Bilddaten (BD), wobei jedes Bilddatum (BU) den Farbwert eines Bildpunktes (BP) eines Vorlagenbildes (VB) beschreibt, und die Farbwerte bestimmter Standard-Farbbereiche einer zu druckenden Standardfarbe und die Farbwerte bestimmter HLC-Farbbereiche einer zu druckenden HLC-Farbe zugeordnet werden, wobei folgende Schritte zur Bestimmung von Druckwerten zur Ansteuerung eines Druckers für einen jeden zu druckenden Bildpunkt ausgeführt werden:
    1. a) Erstellen von Halbtondruck-Referenzmustern für die Standardfarbe und die HLC-Farbe aus Halbtondruck- Referenzgrundmustern (S3), wobei eine Tabelle mit Halbtondruck-Referenzgrundmustern für den Standard-Farbbereich und eine weitere Tabelle mit Halbtondruck-Referenzgrundmustern für den HLC-Farbbereich vorgesehen sind,
      1. a) jedem der Standardfarbe zugeordneten Farbwerte wird ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die Standardfarbe sowie ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die HLC-Farbe aus der Tabelle für die Standardfarbe zugeordnet,
      2. b) jedem der HLC-Farbe zugeordneten Farbwerte wird ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die Standardfarbe sowie ein Halbtondruck-Referenzgrundmuster für die HLC-Farbe aus der Tabelle für die HLC-Farbe als jeweiliges Halbtondruck- Referenzmuster zugeordnet,
    2. b) Auswahl eines Halbtondruck-Referenzmusters für den jeweiligen Bildpunkt für die Standardfarbe, wobei das Halbtondruck- Referenzmuster nach Maßgabe des Farbwertes des jeweiligen Bildpunktes ausgewählt wird (S7)
    3. c) Auswahl eines Halbtondruck-Referenzmusters für den jeweiligen Bildpunkt für die HLC-Farbe, wobei das Halbtondruck- Referenzmuster nach Maßgabe des Farbwertes des jeweiligen Bildpunktes ausgewählt wird (S7),
    4. d) Bestimmen eines Druckwertes für die Standardfarbe und eines Druckwertes für die HLC-Farbe für den jeweiligen Bildpunkt, aus dem entsprechenden Halbtondruck-Referenzmuster (S8) und Speichern der Druckwerte an die Stelle der Bildpunkte in einem Druckvorlagenbild für die Standardfarbe und in einem Druckvorlagenbild für die HLC-Farbe und
    5. e) die Druckvorlagenbilder werden an eine Druckeinrichtung zum Drucken der Standardfarbe und zum Drucken der HLC-Farbe übertragen (S10).
  2. 2. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen von ähnlichen Farbwerten einem reduzierten Farbwert (RF) zugeordnet werden, und diese reduzierten Farbwerte als Farbwerte verwendet werden, welchen jeweils ein Halbtondruck-Referenzmuster für die Standardfarbe und ein Halbtondruck-Referenzmuster für die HLC-Farbe zugeordnet werden.
  3. 3. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwerte den reduzierten Farbwerten zugeordnet werden, denen sie euklidisch am nächsten sind.
  4. 4. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwerte für die Standardfarbe und die Druckwerte für die HLC-Farbe in kombinierten Halbtondruck-Referenzmustern zusammengefaßt werden, wobei jeder Position des Halbtondruck-Referenzmusters ein Druckwert für die Standardfarbe und ein Druckwert für die HLC-Farbe zugeordnet wird, wodurch mit einem einzigen Auswahlschritt sowohl der Druckwert für die Standardfarbe als auch der Druckwert für die HLC-Farbe ermittelt wird.
  5. 5. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Halbtondruck-Referenzmuster verwendet werden, die jeweils einen Rasterwinkel aufweisen, wobei sich der Rasterwinkel der Halbtondruck-Referenzmuster zum Drucken der Standardfarbe von dem Rasterwinkel Halbtondruck-Referenzmuster zum Drucken der HLC-Farbe unterscheidet.
  6. 6. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Standardfarbe schwarz verwendet wird.
  7. 7. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbtondruck-Referenzgrundmuster jeweils Farbwerten zugeordnet werden, die eine reine Farbe der Gruppe der Farben rot, grün, blau, cyan, Magenta oder gelb beschreiben und gegebenenfalls lediglich einen Grauanteil besitzen.
  8. 8. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Halbtondruck-Referenzgrundmuster für Farbwerte des Standardfarbbereichs nach folgenden Regeln zugeordnet werden:
    1. - liegt der Farbwert im dunklen Bereich des Farbverlaufes von schwarz bis zur jeweils voll gesättigten Farbe, so wird ein dem Halbtondruck-Referenzgrundmuster zugeordneter Halbtonwert durch Multiplizieren einer Farbsättigungsstufe des Farbwertes mit einer Farbkonstanten berechnet, wobei dem Farbwert das Halbtondruck-Referenzgrundmuster mit diesem Halbtonwert zum Drucken der Standardfarbe und zum Drucken der HLC- Farbe mit dem Halbtonwert gleich Null zugeordnet werden, und
    2. - liegt der Farbwert im hellen Bereich des Farbverlaufes von einer voll gesättigten Farbe bis zur Farbe weiß, so setzt sich der entsprechende Halbtonwert aus der Farbsättigungsstufe und einem zur Farbsättigungsstufe indirekt proportionalen Wert multipliziert mit der Farbkonstante zusammen, wobei dem Farbwert das Halbtondruck-Referenzgrundmuster mit diesem Halbtonwert zum Drucken der Standardfarbe und mit dem Halbtonwert Null zum Drucken der HLC-Farbe zugeordnet werden.
  9. 9. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbtondruck-Referenzgrundmuster den Farbwerten des HLC-Farbbereichs nach folgenden Regeln zugeordnet werden:
    1. - liegt der Farbwert im dunklen Bereich des Farbverlaufes von der Farbe schwarz zur jeweils voll gesättigten Farbe, so entspricht der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters zum Drucken der Standardfarbe der Graustufe des reduzierten Farbwertes und der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters für die HLC-Farbe der Farbsättigungsstufe, und
    2. - liegt der Farbwert im hellen Bereich des Farbverlaufes von einer voll gesättigten Farbe zur Farbe weiß, so ist der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters zum Drucken der Standardfarbe gleich Null und der Halbtonwert des Halbtondruck-Referenzgrundmusters zum Drucken der HLC-Farbe entspricht der Farbsättigungsstufe des Farbwertes.
  10. 10. Verfahren zum Drucken eines HLC-Bildes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Standardfarbe zwei oder mehrere HLC- Farben gedruckt werden, wobei für jede HLC-Farbe ein eigener HLC-Farbbereich bestimmt und für jede HLC-Farbe ein Satz Halbtondruck-Referenzmuster ermittelt werden.






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