数字半色调技术是将连续调图像转换成有限灰度图像以便在输出灰度范围较小的设备上呈现的一门技术。比如二值或多值打印机只能输出两个或者若干个灰度级的图像，要将屏幕上显示的连续调图像从打印机上输出出来，必须对图像进行半色调处理。半色调技术从本质上来说是一门图像再现技术，它通过有限灰度级图像尽可能的还原原始的连续调图像，这一技术依据人眼为一低通滤波器的特性，将输出点按原图的灰度值做适当的分布，由于人眼对小区域的灰度取平均从而给人以图像灰度连续变化的错觉，这样就能够通过半色调图像再现连续调图像。　　本文分析了用于灰度图像和彩色图像的数字半色调算法，并对它们进行简要对比，介绍了人眼视觉系统建立的意义和目的，以及评价半色调图像质量的误差函数。　　本文对Floyd-Steinberg误差扩散法的误差滤波器进行分析，说明了误差扩散的量化噪声整形原理以及蠕虫状伪纹理的形成原因，分析了固定阈值误差扩散法具有的边缘增强特性，并研究阈值调制误差扩散法的原理和阈值调制对误差扩散输出的图像的影响。针对Ulichney阈值扰动误差扩散法，即在固定阈值上增加单一比例随机噪声的误差扩散法的不足，容易在半色调输出图像中加入低频随机噪声并模糊细节，提出了改进—基于图像灰度和灰度变化的阈值扰动误差扩散法。改进的方法在固定阈值上增加不同水平的随机噪声，噪声的量由像素的灰度决定，这使得输出图案具有蓝噪声特性，同时，为了利用误差扩散法具有的边缘增强效应，算法根据像素的灰度变化来决定是否在阈值上添加噪声，这种方法不仅能够有效的减少误差扩散法易产生的伪纹理，也可以保留图像的细节信息。　　为了节约成本，在实际打印前在屏幕上再现CMYK图像的半色调输出效果，以便观察、分析和调试，本文设计和实现了一个打印机模拟输出器，该打印机能够在屏幕上模拟出多色打印机的半色调输出。本文提出了一种简单的多级阈值设定方法，并成功地将误差扩散法应用于彩色打印的多级多色半色调处理当中，通过理论分析和模拟打印实验验证了改进算法在减少伪纹理和保留图像细节信息方面的有效性。