プリンタの階調数について

質問

DTPの勉強中なのですが、プリンタの階調数について教えてください。

カラーレーザープリンタの仕様をメーカーのHPで見ていると、普通に「600dpi、256階調、約1,677万色」と載っています。
そのプリンタをDTPの資料にある公式に当てはめると 最大出力線数＝解像度÷√階調数 なので　600÷16＝37.5線 となります。
「え、256階調表現するには、37.5線しか出せないの？私の算出の仕方がおかしいのかな。」と感じました。

又、あるメーカーのカラーオンデマンドプリンタの仕様に「1200dpi、170線と200線で選択可能、256階調」と唱っています。
階調数＝（解像度÷線数）の2乗
そうなると、どう計算しても256階調にならないと思います。

これは「256階調出す実力はあるけど、文字再現を良くするために、階調は犠牲にして170線を強引に使っています」との解釈で良いのでしょうか？

そこらへんの理屈を教えて頂けると幸いです。

回答No.3

foomufoomu

> 誤差拡散法はたしかに知っていましたが、プリンタでは
> 大抵このような処理を行っているのでしょうか？
私の知る限り、現在のプリンタは100%誤差拡散法を使っているようです。
下の左側の図は、初期のプリンタ印刷に使われていた規則的ディザによる256諧調表現です。誤差拡散法よりは解像度が落ちますが、16×16ドットに領域分けするよりはるかに良い表現ができることが分かると思います。

> プリンタの仕様にある「256階調」というのは、> 16×16ドットで
> 256階調ということではなく、誤差拡散などを使って「256階調」分
> 表現できるという意味でしょうか？
そういうことです。
下の右側の図は、256諧調表現の基本となる、ランダム ディザによる表示です。
ここでは、各ドットは、（ドットの色レベル）＋（0～255の乱数）を計算し、結果が256以上なら白、256未満は黒で表示します。これによって、各ドットはその色レベルに応じた確率で白黒分けられることになり、全体として256諧調表現が実現されます。
規則的ディザも誤差拡散法も、この（0～255の乱数）の部分を改良したにすぎません。
規則的ディザは乱数でなく規則的なパターンで0～255の値を作り、誤差拡散法はフィードバック理論により情報の欠損を最小限にしています。

回答No.2

foomufoomu

論より証拠。まず16×16ドットの領域に区切って色を決めてから出力する方法と、領域に分けずに誤差拡散法で出力した場合の比較です。（モノクロのほうが分かりやすいので、白、黒のドットだけで書いた2諧調モノクロです）
ポイントは、はじめに領域に分けないことです。実際のところ256諧調の色を出すには256ドット必要なのですが、はじめに領域に分けないことで、256ドットの範囲はお互いにかぶりあって、全体として256諧調出していても、解像はあまりそこなわれない・・・ということです。

お礼

回答ありがとうございます。
誤差拡散法はたしかに知っていましたが、プリンタでは大抵このような処理を行っているのでしょうか？

回答No.1

foomufoomu

> 私の算出の仕方がおかしいのかな。
そのとおりです。
質問中に書かれた計算方法は、まず、印刷を16×16ドットの領域(256ドット分)に区切って、それからその中で色を決めるという考え方です。
しかし、いまどきのプリンタのカラー発色は、そのようなことはしないで、（いや、昔から、そんなやり方をしたことは一度もないのだけれど）、プリンタの表現可能な情報量の限界まで、ほぼ使い切るやりかた（詳しくは誤差拡散法、またはFMスクリーニング法で調べてください。）をしています。
この場合、プリンタの1ドットは8色の色を出すことができるので、3ビットの情報量を持っています。一方1677万色のデータは24ビットの情報量を持っています。したがって24÷3=8 で、平均8ドット(実際はもう少し必要)あれば1677万色を出せることになります。

お礼

ありがとうございます。勉強になります。
プリンタの仕様にある「256階調」というのは、16×16ドットで256階調ということではなく、誤差拡散などを使って「256階調」分
表現できるという意味でしょうか？