JP3762567B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像情報に対して画像処理および補正処理をデジタル的に行う複写機などのカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像情報をデジタル的に処理して複写機などの出力を得るためには、一般に、原稿のカラー画像情報をRGB(赤、緑、青)の各成分に分解して読取り、読取られたRGB信号に対して画像入力装置固有の特性を補正する演算を施し、L*a*b*系の色空間に変換して、色補正を行っている。この場合、出力画像の色再現範囲と入力画像の色再現範囲が一致するとき、あるいは出力画像の色再現範囲が入力画像の色再現範囲よりも大きいときには、そのまま入力画像を出力することができる。
【0003】
最近では、画質調整機能を搭載したカラーデジタル複写機などが登場しており、読取った画像情報の彩度、明度、コントラストを調整して、出力画像を原稿のもっているイメージに近づけることができる。あるいは、原稿のイメージをユーザの好みに合わせて変化させることができる。
【0004】
画質調整については、特開平8一56290に記載されるように、スキャナからのRGB信号をL*a*b*信号に変換した後、L*a*b*均等色空間上にて行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には画像入力装置固有の特性を補正する上記の演算では、完全に補正しきれない場合があり、色補正手段にて、さらに補正が行われている。また、色補正手段による補正の前に画質調整を行う場合、画像入力装置の特性を完全に補正できないまま、L*a*b*均等色空間上で彩度、明度、コントラストの調整を行わなければならず、このような画質調整では、若干のひずみが残る場合がありうる。さらに、前記画質調整は彩度、明度、コントラストの調整をL*a*b*均等色空間上で行うために、必ずRGB信号をL*a*b*信号に変換するための構成が必要となり、回路も大きくなりコスト上昇へとつながる。
【0006】
本発明の目的は、簡易な構成で彩度、明度、コントラストなどの調整が可能なカラー画像形成装置を提供することである。
【0007】
また本発明の目的は、原稿から読取られたRGB画像をLab画像に変換することなく、彩度、明度、コントラストなどの調整を簡単に行うことが可能なカラー画像形成装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原稿の画像を、RGB成分に分解されたRGB画像として読取る画像入力手段と、
ユーザの操作に従って画質調整に関する設定を行う調整設定手段と、
画像入力手段からのRGB画像に対して、調整設定手段の設定に従って画質調整を行うとともに、階調を補正する入力階調補正手段と、
入力階調補正手段からのRGB画像に対して、CMY成分に分解されたCMY画像への変換、および色補正を行う色補正手段と、
色補正手段からのCMY画像を印刷する出力を行う画像出力手段とを備え、
前記入力階調補正手段は、L*a*b*均等色空間の中から選出された均等に配置されている複数のポイントのパッチデータを前記画像入力手段によって読取って得られるRGBデータと、前記選出された各ポイントを一定量変位させたポイントのパッチデータを前記画像入力手段によって読取って得られるRGBデータとの関係を表す変換テーブルに従って、RGB成分から別のRGB成分に変換することによって、補正を行うことを特徴とするカラー画像形成装置である。
【0011】
本発明に従えば、上記のように入力階調補正手段において画質調整を行うので、簡単な構成で画質調整を実現できる。また、入力階調補正手段では、RGB画像に対して、Lab画像への変換を行うことなく直接画質調整を行うので、Lab画像に変換するための回路などが必要なく、回路規模を縮小させて装置の構成を簡略化することができる。
【0013】
また、入力階調補正手段は変換テーブルを用いてRGBデータをR’G’B’データに直接変換するため、複雑な演算処理を行う必要がなく、処理速度の遅い簡単な回路でも対応でき、回路規模をさらに縮小可能である。
【0014】
しかも、前述のようにして画質調整が最適化されるように算出されたデータに基づいて、変換テーブルを作成しているので、簡易的に再現性良く画質調整を行うことができる。
また本発明は、入力諧調補正手段は、画像入力手段で読取ったRGB画像に基づいて、
Rデータが、γおよびδを定数として、R<γかつR>G+δの条件またはR>B+δの条件を満たす場合、入力諧調補正処理を中止し、
Gデータが、θおよびκを定数として、G<θかつG>B+κの条件またはG>R+κの条件を満たす場合、入力諧調補正処理を中止し、
Bデータが、εおよびηを定数として、B<εかつB>R+ηの条件またはB>G+ηの条件を満たす場合、入力諧調補正処理を中止することを特徴とする。
本発明に従えば、前述のような条件を満たす場合、入力階調補正処理を中止するので、ハイライト部分で逆転現象が生じることを防止することができる。
【0015】
また本発明は、前記色補正手段は、予め作成された変換テーブルに従ってRGB成分からCMY成分に変換することによって、補正を行うことを特徴とする。
【0016】
本発明に従えば、色補正手段は変換テーブルを用いてRGBデータをCMY(シアン、マゼンタ、イエロー)データに直接変換するため、複雑な演算処理を行う必要がなく、回路規模をさらに縮小可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成を概略的に示す図である。画像形成装置1は、デジタル的にカラー画像の処理を行う複写機などであって、画像形成装置1の上面には、原稿台111及び操作部(不図示)が設けられ、画像形成装置1の内部には画像入力装置110および画像出力装置210が設けられる。
【0018】
原稿台111の上面には、その上面と所定の位置関係をもった両面自動原稿送り装置(RADF:Reversing Automatic Document Feeder)112が開閉自在に支持されている。
【0019】
両面自動原稿送り装置112は、まず、原稿の一方の面が原稿台111の所定位置において画像入力装置110に対向するよう原稿を搬送する。この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台111の所定位置において画像入力装置110に対向するよう原稿を反転して原稿台111に向かって搬送する。また、両面自動原稿送り装置112は、1枚の原稿について両面の画像読み取りが終了した後に、この原稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行する。以上の原稿の搬送および表裏反転の動作は、画像形成装置1全体の動作に関連して制御されるものである。
【0020】
画像入力装置110は、両面自動原稿送り装置112により原稿台111上に搬送されてきた原稿の画像を読み取るために、原稿台111の下方に配置されている。画像入力装置110は、原稿台111の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体301と、光学レンズ115と、光電変換素子であるCCD(Charge
Coupled Device)ラインセンサ116とを有している。
【0021】
この原稿走査体301は、第1走査ユニット113と第2走査ユニット114とから構成されている。第1走査ユニット113は、原稿表面を露光する露光ランプ302と、原稿からの反射光像を所定の方向に向かって偏向する第1ミラー303とを有し、原稿台111の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものである。第2走査ユニット114は、第1走査ユニット113の第1ミラー303により偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第2ミラー304および第3ミラー305とを有し、第1走査ユニット113と一定の速度関係を保って平行に往復移動するものである。
【0022】
光学レンズ115は、第2走査ユニット114の第3ミラー305により偏向された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をCCDラインセンサ116上の所定位置に結像させるものである。
【0023】
CCDラインセンサ116は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力するものである。CCDラインセンサ116は、白黒画像あるいはカラー画像を読取り、RGBの各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる3ラインのカラーCCDである。このCCDラインセンサ116により電気信号に変換された原稿画像情報は、さらに、図2および図3において後述する画像処理装置10に転送されて所定の画像データ処理が施される。
【0024】
次に、画像出力装置210の構成および画像出力装置210に係わる各部の構成について説明する。
【0025】
画像出力装置210の下方には、用紙トレイ306内に積載収容されている用紙(記録媒体)Pを1枚ずつ分離して画像出力装置210に向かって供給する給紙機構211が設けられている。1枚ずつ分離供給された用紙Pは、画像出力装置210の手前に配置された一対のレジストローラ212によりタイミングが制御されて画像出力装置210に搬送される。さらに、片面に画像が形成された用紙Pは、画像出力装置210の画像形成のタイミングに合わせて画像出力装置210に再度搬送されて供給される。
【0026】
画像出力装置210の下方には、転写搬送べルト機構213が配置されている。転写搬送べルト機構213は、駆動ローラ214と従動ローラ215との間に略平行に伸びるように張架された転写搬送べルト216に、用紙Pを静電吸着させて搬送する構成となっている。転写搬送べルト216の下側に近接して、パターン画像検出ユニットが設けられている。
【0027】
さらに、用紙搬送路における転写搬送べルト機構213の下流側には、用紙P上に転写形成されたトナー像を用紙P上に定着させるための定着装置217が配置されている。定着装置217の一対の定着ローラ間のニップを通過した用紙Pは、搬送方向切り換えゲート218を経て、排出ローラ219により画像形成装置1の外壁に取り付けられている排紙トレイ220上に排出される。
【0028】
切り換えゲート218は、定着後の用紙Pの搬送経路を、画像形成装置1本体側へ用紙Pを排出する経路と、画像出力装置210に向かって用紙Pを再供給する経路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲート218により再び画像出力装置210に向かって搬送方向が切り換えられた用紙Pは、スイッチバック搬送経路221を介して表裏反転された後、画像出力装置210へと再度供給される。
【0029】
また、画像出力装置210における転写搬送べルト216の上方には、転写搬送べルト216に近接して、第1画像形成部Pa、第2画像形成部Pb、第3画像形成部Pcおよび第4画像形成部Pdが、用紙搬送経路上流側から順に並設されている。
【0030】
転写搬送べルト216は、駆動ローラ214によって、図1において矢印Zで示す方向に駆動され、前述したように給紙機構211を通じて給送される用紙Pを担持し、用紙Pを画像形成部Pa〜Pdへと順次搬送する。
【0031】
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、実質的に同一の構成を有し、図1に示す矢印F方向に回転駆動される感光体ドラム222a、222b、222cおよび222dをそれぞれ含んでいる。
【0032】
感光体ドラム222a〜222dの周辺には、感光体ドラム222a〜222dをそれぞれ一様に帯電する帯電器223a〜223dと、感光体ドラム222a〜222d上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置224a〜224dと、現像された感光体ドラム222a〜222d上のトナー像を用紙Pへ転写する転写部材225a〜225dと、感光体ドラム222a〜222d上に残留するトナーを除去するクリーニング装置226a〜226dとが感光体ドラム222a〜222dの回転方向に沿って順次配置されている。
【0033】
感光体ドラム222a〜222dの上方には、レーザービームスキャナユニット227a〜227dがそれぞれ設けられている。レーザービームスキャナユニット227a〜227dは、画像データに応じて変調された光を発する半導体レーザ素子(図示せず)、半導体レーザ素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー(偏向装置)240a〜240d、ポリゴンミラー240a〜240dにより偏向されたレーザビームを感光体ドラム222a〜222d表面に結像させるためのfθレンズ241a〜241dやミラー242a〜242d、243a〜243dなどから構成されている。
【0034】
レーザービームスキャナ227aには、カラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227bには、カラー原稿画像のシアン色成分の像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227cには、カラー原稿画像のマゼンタ色成分の像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227dには、カラー原稿画像のイエロー色成分の像に対応する画素信号が、それぞれ入力される。
【0035】
これにより、色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が、感光体ドラム222a〜222d上に形成される。現像装置224aには黒色のトナーが、現像装置224bにはシアン色のトナーが、現像装置224cにはマゼンタ色のトナーが、現像装置22いにはイエロー色のトナーが、それぞれ収容されており、感光体ドラム222a〜222d上の静電潜像は、これら各色のトナーにより現像される。これにより、画像出力装置210にて原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。
【0036】
また、第1画像形成部Paと給紙機構211との間には用紙吸着用帯電器228が設けられており、この吸着用帯電器228は転写搬送べルト216の表面を帯電させ、給紙機構211から供給された用紙Pは、転写搬送べルト216上に確実に吸着させた状態で第1画像形成部Paから第4画像形成部Pdの間をずれることなく搬送させることができる。
【0037】
一方、第4画像形成部Pdと定着装置217との間で駆動ローラ214のほぼ真上には除電器229が設けられている。除電器229には搬送べルト216に静電吸着されている用紙Pを転写搬送べルト216から分離するための交流電流が印加されている。
【0038】
上記構成の画像形成装置1においては、用紙Pとしてカットシート状の紙が使用される。用紙Pは、用紙トレイ306から送り出されて給紙機構211の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、用紙Pの先端部分がセンサー(図示せず)にて検知され、このセンサから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ212により一旦停止される。
【0039】
用紙Pは各画像形成部Pa〜Pdとタイミングをとって図1の矢印Z方向に回転している転写搬送べルト216上に送られる。このとき転写搬送べルト216には前述したように吸着用帯電器228により所定の帯電が施されているので、用紙Pは、各画像形成部Pa〜Pdを通過する間、安定して搬送供給される。
【0040】
各画像形成部Pa〜Pdにおいては、各色のトナー像が、それぞれ形成され、転写搬送べルト216により静電吸着されて搬送される用紙Pの支持面上で重ね合わされる。第4画像形成部Pdによる画像の転写が完了すると、用紙Pは、その先端部分から順次、除電用放電器229により転写搬送べルト216上から剥離され、定着装置217へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Pは、用紙排出口(図示せず)から排紙トレイ220上へと排出される。
【0041】
なお、上述の説明ではレーザービームスキャナユニット227a〜227dによって、レーザービームを走査して露光することにより、感光体への光書き込みを行なうが、レーザービームスキャナユニットの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる光書込み用のLED(Light Emitting Diode)へッドを用いても良い。LEDヘッドはレーザービームスキャナーユニットに比べ、サイズも小さく、また可動部分がなく無音である。よって、複数個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー画像形成装置などでは、好適に用いることができる。
【0042】
図2は、画像処理装置10の電気的な構成を示すブロック図である。画像入力装置110によって読取られた画像データは、まずA/D(アナログデジタル)変換部11によりデジタル信号に変換される。デジタル信号は、シェーディング補正部12にて、画像入力装置110の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除くためのシェーディング補正が行われる。補正された信号は、入力階調補正部13にて、カラーバランスが整えられると同時に、反射率信号から濃度信号などの画像処理システムの扱いやすい信号に変換される。
【0043】
次に、色補正部14は、忠実に色を実現するために、不要吸収成分を含むCMY色材の分光特性に基づいた色濁りを取除く処理を行う。黒生成下地除去部15は、色補正後のCMYの3色信号から黒(K)信号を生成する黒生成、元のCMY信号から黒生成で得たK信号を差し引いて新たなCMY信号を生成する下色除去処理を行い、CMYの3色信号をCMYKの4色信号に変換する。
【0044】
次に、得られた4色信号に対して、空間フィルタ処理部16にて、デジタルフィルタによる空間フィルタ処理がなされ、空間周波数特性を補正することによって出力画像のボヤケや粒状性劣化を防ぐ処理が行われる。出力階調補正部17では、濃度信号などの信号を画像出力装置210の特性値である網点面積率に変換する。階調再現処理部18では、最終的に画像を画素に分割して中間調を生成し、それぞれの階調を再現できるように処理する。
【0045】
また、前述の色補正処理後、領域分離処理部19にて、文字及び写真混在原稿における特に黒文字あるいは色文字の再現性を高めるために、黒文字(場合によっては色文字も含む)の画像領域が抽出される。抽出された画像領域は、空間フィルタ処理部16によって、高域周波数が強調される。同時に、中間調生成処理では、高周波数再現に適した高解像のスクリーンでの二値化または多値化処理を選択するように構成する。
【0046】
一方、領域分離処理部19により写真と判別された領域に関しては、空間フィルタ処理部16において、入力網点成分を除去するためのローパスフィルタ処理が施される。同時に、中間調生成処理では、階調再現性を重視したスクリーンでの二値化または多値化処理が行われる。上述した各処理が施された画像データは、一旦記億手段に記憶され、所定のタイミングで読み出されて画像出力装置210に送られる。
【0047】
図3は、画像形成装置1の処理流れを示す図である。本発明の簡易画質調整は、前述の入力階調補正部13にて行われる。
【0048】
ユーザーにより操作パネル上で簡易画質調整キーが選択されると、図3に示されるように画像入力装置110により読み込まれたRGB信号はシェーディング補正などの処理後、L*a*b*信号に変換されることなく直接入力階調補正部13へ送られ、ここでRGB信号は画質調整用のルックアップテーブルによりR’G’B’信号に変換処理が行われる。ルックアップテーブルは、予めメモリーに格納されて彩度、明度、コントラストなどの画質を最適に調整するための変換テーブルであって、RGB信号からR’G’B’信号への変換を行う。その後、R’G’B’信号は、通常コピーと同一の色補正、黒生成下地除去処理、領域分離処理、空間フィルタ処理、出力階調補正処理、階調再現処理(中間調生成)が行われ、出力される。
【0049】
一方、通常コピーの場合(簡易画質調整が実行されない場合)には、画像入力装置110により読み込まれたRGB信号はシェーディング補正などの処理後、入力階調補正部13へ送られ、演算処理が行われることなく色補正、黒生成、下地除去処理、領域分離処理、空間フィルタ処理、出力階調補正処理、階調再現処理(中間調生成)が行われ、出力される。
【0050】
以下に、色補正部14にて行われる色補正について述べる。色補正部14では画像入力装置110の特性と画像出力装置210の特性とを各々把握し、両者の特性を考慮した補正を一括して行う。具体的には、まず予め用意した約数千色のL*a*b*データのパッチを画像入力装置110にて読取り、L*a*b*信号と、RGB信号との関係を求める。次に画像出力装置210にて、約数千色のCMYのデータを出力し、その出力結果を分光光度計により測定して、L*a*b*データとCMYデータとの関係を求める。このように求められたRGB信号とL*a*b*信号との関係、およびL*a*b*信号とCMY信号との関係をベースに、ニューロ学習によってRGBとCMYとの直接の関係を示す色補正テーブルを求める。色補正テーブルを作成するのに用いたデータは、L*a*b*空間に均等に配置されているものである。
【0051】
このように、色補正にはマトリックス係数は使用せず、画像入力装置110から読取られる個々のRGBデータに対し、1対1のCMYデータを持っているので、色補正による再現性は非常に良好である。また、色補正部14がRGBからCMYに変換するので、彩度、明度、コントラストなどの画質の調整を、L*a*b*均等色空間上では行わずに、入力階調補正部13にて色補正に類似の簡易画質調整を行うことができる。入力階調補正部13では、予め画質調整が最適化されるように算出されたルックアップテーブルを用いるので、簡易的に再現性良く各画質調整を行うことが出来る。
【0052】
次に、入力階調補正部13にて用いられるルックアップテーブルの作成方法について述べる。図4に示したL*a*b*均等色空間上では、あらゆる色を現すことができ、彩度、明度、色相は下記の式より示される。
【0053】
【数1】
【0054】
まず彩度上昇の場合から述べる。即ちLab均等色空間上で、a*軸方向、b*軸方向に原点Oから離れるほど鮮やかになり彩度Cは上がる。また、L*軸方向に大きくなる程明るくなり、明度Vは大きくなる。
【0055】
均等色空間上で、ある色αの彩度を上げる為には、色相角Hと明度Vを固定して彩度Cをある一定量大きくすることが望ましい。実際にはL*a*b*均等色空間のなかで均等に配置されている約数百色のデータを選び、その個々のパッチデータを画像入力装置110にて読取り、各L*a*b*データに対するRGBの読取り信号を求めておく。
【0056】
各選出データをポイントαのように、L*a*b*空間上である一定量彩度が大きくなるように動かし、そのパッチデータを前回同様に画像入力装置110にて読取り、彩度上昇を行ったときのR’G’B’データを求めておく。そして彩度を上昇させた場合の約数百色分のRGBデータとR’G’B’データとの関係を求める。この時ハードウエアの簡略化の為に、R成分、G成分、B成分を別個に取扱い、RとR’、GとG’、BとB’との関係に簡略化させ、入力階調補正部13にて対応可能なようにした。この場合、ハイライト部分で逆転現象が生ずるが、これはRGBデータに下記に示すある一定条件を設けることで解消することが可能である。
【0057】
・Rに関する条件
R<γかつR>G+δ or R>B+δの時は入力階調補正処理を実行禁止
・Bに関する条件
B<εかつB>G+η or B>R+ηの時は入力階調補正処理を実行禁止
・Gに関する条件
G<θかつG>B十κ or G>R+κの時は入力階調補正処理を実行禁止
(γ、δ、ε、η、θ、κは定数)
このようにして求めた彩度上昇の場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を図5(a)に示す。また、彩度低下に関しても彩度上昇と同じように求め、その関係を図5(b)に示す。
【0058】
次に、明度を上げる場合のルックアップテーブルの作り方について述べる。L*a*b*均等色空間上である色αの明度を上げる為には、色相角Hと彩度Cを固定して明度Vをある一定量大きくすることが望ましい。具体的には、彩度の場合と同様にL*a*b*均等色空間のなかで均等に配置されている約数百色のデータを選び、その個々のパッチデータを画像入力装置110にて読取り、各L*a*b*データに対するRGBデータを求めておく。
【0059】
各選出データをポイントαのようにL*a*b*空間上である一定量明度が大きくなるように動かし、そのパッチデータを前回同様に画像入力装置110にて読取り、明度上昇を行ったときのR’G’B’データを求めておく。明度を上昇させた場合の約数百色分のRGBデータと、R’G’B’データとの関係を求める。彩度の場合と同様に、ハードウエアの簡略化の為にR成分、G成分、B成分を別個に取り扱い、RとR’、GとG’、BとB’との関係に簡略化させ入力階調補正部13にて対応可能なようにした。このようにして求めた明度上昇の場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を図6(a)に、明度低下の場合を図6(b)に示す。
【0060】
次にコントラストに関して述べる。コントラストは、画像変化のめりはり感をもとにRとR’、GとG’、BとB’の関係を作る。コントラスト上昇の場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を図7(a)に、コントラスト低下の場合を図7(b)に示す。
【0061】
実際にユーザが画質調整を行う場合には、まず操作パネル上の画質調整ボタンを選択すると彩度設定キー、明度設定キー、コントラスト設定キーが表示され、ユーザーの好みにあわせて上記設定キーの中から一つを選択する。ユーザーが彩度キーを選択すると、彩度に関して9段階に調整可能なようにマイナス4〜プラス4までの設定キーが表示される。表示されているマイナス4は、彩度が最も低く、ゼロに近づくほど彩度低下の割合が少なくなり、ゼロでは彩度変化がない状態となる。プラス4は、彩度がもっとも高く、ゼロに近づくほど彩度上昇の割合が少なくなる。
【0062】
設定キーのきざみは均等である。明度設定キーを選択しても、彩度の場合と同様に、9段階の調整キーがあり、マイナス4が明度が最も低く、ゼロが明度変化無しで、プラス4が明度が最も高い設定となっている。コントラスト設定キーに関しても、彩度、明度と同様であり、9段階の調整キーがあり、マイナス4がコントラストが最も弱く、ゼロがコントラスト変化なしで、プラス4がコントラストが最も強い設定となっている。
【0063】
本実施形態では、電子写真プロセスを用いたカラーデジタル複写機を例として説明しているが、上記の例に限定されるものではなく、画像入力装置110から情報を入力して、所定の画像処理を行い、その結果を出力する画像出力装置210として、例えば、インクジェット記録方式や昇華型の記録方式を用いた画像形成装置にも適用可能である。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように入力階調補正手段において画質調整を行うので、簡単な構成で画質調整を実現できる。また、入力階調補正手段では、RGB画像に対して、Lab画像への変換を行うことなく直接画質調整を行うので、回路規模を縮小させて装置の構成を簡略化することができる。
【0066】
入力階調補正手段は変換テーブルを用いてRGBデータをR’G’B’データに直接変換するため、回路規模をさらに縮小することが可能である。しかも、前述のように作成される変換テーブルを用いるので、簡易的に再現性良く画質調整することができる。
また本発明によれば、ハイライト部分での逆転現象を防止することができる。
【0067】
また本発明によれば、色補正手段は変換テーブルを用いてRGBデータをCMYデータに直接変換するため、回路規模をさらに縮小可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成を概略的に示す図である。
【図2】画像処理装置10の電気的な構成を示すブロック図である。
【図3】画像形成装置1の処理流れを示す図である。
【図4】L*a*b*均等色空間を示す図である。
【図5】図5(a)は、彩度が高い場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を示すグラフであり、図5(b)は、彩度が低い場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を示すグラフである。
【図6】図6(a)は、明度が高い場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を示すグラフであり、図6(b)は、明度が低い場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を示すグラフである。
【図7】図7(a)は、コントラストが高い場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を示すグラフであり、図7(b)は、コントラストが低い場合のRとR’、BとB’、GとG’の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 画像形成装置
10 画像処理装置
11 A/D変換部
12 シェーディング補正部
13 入力階調補正部
14 色補正部
15 黒生成下地除去部
16 空間フィルタ部
17 出力階調補正部
18 階調再現処理部
19 領域分離処理部
110 画像入力装置
210 画像出力装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus such as a copying machine that digitally performs image processing and correction processing on color image information.
[0002]
[Prior art]
In order to digitally process color image information and obtain an output of a copying machine or the like, generally, the color image information of an original is decomposed into RGB (red, green, blue) components, read, and read RGB The signal is subjected to an operation for correcting the characteristic unique to the image input apparatus, converted into an L * a * b * color space, and color correction is performed. In this case, when the color reproduction range of the output image matches the color reproduction range of the input image, or when the color reproduction range of the output image is larger than the color reproduction range of the input image, the input image can be output as it is.
[0003]
Recently, color digital copiers equipped with an image quality adjustment function have appeared, and it is possible to adjust the saturation, brightness, and contrast of the read image information so that the output image can be brought closer to the image of the original. Alternatively, the image of the document can be changed according to the user's preference.
[0004]
The image quality adjustment is performed in the L * a * b * uniform color space after converting the RGB signals from the scanner into L * a * b * signals, as described in JP-A-8-56290.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in practice, the above-described calculation for correcting the characteristic unique to the image input apparatus may not be able to be completely corrected, and further correction is performed by the color correction means. Also, when image quality adjustment is performed before correction by the color correction means, saturation, brightness, and contrast must be adjusted in the L * a * b * uniform color space without completely correcting the characteristics of the image input device. In such image quality adjustment, some distortion may remain. Furthermore, since the image quality adjustment is performed on the L * a * b * uniform color space for adjusting the saturation, lightness, and contrast, a configuration for always converting the RGB signal to the L * a * b * signal is required. The circuit becomes larger and the cost increases.
[0006]
An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus capable of adjusting saturation, brightness, contrast and the like with a simple configuration.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a color image forming apparatus capable of easily adjusting saturation, brightness, contrast, and the like without converting an RGB image read from a document into a Lab image. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventionImage input means for reading an image of a document as an RGB image decomposed into RGB components;
Adjustment setting means for performing settings related to image quality adjustment in accordance with a user operation;
An input gradation correction means for performing image quality adjustment on the RGB image from the image input means according to the setting of the adjustment setting means and correcting the gradation,
A color correction unit that converts the RGB image from the input tone correction unit into a CMY image decomposed into CMY components and performs color correction;
Image output means for performing output for printing CMY images from the color correction means,
The input tone correction means includes RGB data obtained by reading patch data of a plurality of points arranged evenly selected from an L * a * b * uniform color space by the image input means; Correction is performed by converting the RGB data from one RGB component to another according to a conversion table representing the relationship with the RGB data obtained by reading the patch data of the selected points by a certain amount by the image input means. I doThis is a color image forming apparatus.
[0011]
According to the present invention, since the image quality adjustment is performed in the input tone correction unit as described above, the image quality adjustment can be realized with a simple configuration. Further, since the input tone correction means directly adjusts the image quality without converting the RGB image into the Lab image, a circuit for converting into the Lab image is not necessary, and the circuit scale is reduced. The configuration of the apparatus can be simplified.
[0013]
AlsoThe input tone correction means directly converts RGB data to R′G′B ′ data using a conversion table, so that it is not necessary to perform complicated arithmetic processing, and a simple circuit with a low processing speed can be used. The scale can be further reduced.
[0014]
Moreover, as described aboveCreate conversion tables based on data calculated to optimize image quality adjustmentBecause, You can easily adjust the image quality with good reproducibility.CanThe
Further, according to the present invention, the input gradation correction means is based on the RGB image read by the image input means.
If R data satisfies the condition of R <γ and R> G + δ or R> B + δ, where γ and δ are constants, the input gradation correction processing is stopped,
When G data satisfies the condition of G <θ and G> B + κ or G> R + κ, where θ and κ are constants, the input gradation correction processing is stopped,
When the B data satisfies the condition of B <ε and B> R + η or B> G + η, where ε and η are constants, the input gradation correction process is stopped.
According to the present invention, when the above-described conditions are satisfied, the input tone correction process is stopped, so that it is possible to prevent the reverse phenomenon from occurring in the highlight portion.
[0015]
In the invention, it is preferable that the color correction unit performs correction by converting RGB components into CMY components according to a conversion table created in advance.
[0016]
According to the present invention, since the color correction means directly converts RGB data into CMY (cyan, magenta, yellow) data using a conversion table, it is not necessary to perform complicated arithmetic processing and the circuit scale can be further reduced. is there.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is a copier or the like that digitally processes color images. An original table 111 and an operation unit (not shown) are provided on the upper surface of the image forming apparatus 1. An
[0018]
A double-sided automatic document feeder (RADF) 112 having a predetermined positional relationship with the upper surface is supported on the upper surface of the document table 111 so as to be freely opened and closed.
[0019]
The double-sided
[0020]
The
Coupled Device)
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
Next, the configuration of the
[0025]
Below the
[0026]
A transfer / conveying
[0027]
Further, a fixing
[0028]
The switching
[0029]
Further, above the
[0030]
The transfer / conveying
[0031]
The image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd have substantially the same configuration, and include
[0032]
The chargers 223a to 223d for uniformly charging the photosensitive drums 222a to 222d and the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 222a to 222d are developed around the photosensitive drums 222a to 222d, respectively. Developing devices 224a to 224d, transfer members 225a to 225d for transferring the developed toner images on the photosensitive drums 222a to 222d to the paper P, and a
[0033]
Laser beam scanner units 227a to 227d are provided above the photosensitive drums 222a to 222d, respectively. The laser beam scanner units 227a to 227d include a semiconductor laser element (not shown) that emits light modulated according to image data, and a polygon mirror (deflecting device) for deflecting the laser beam from the semiconductor laser element in the main scanning direction. ) 240a to 240d,
[0034]
The laser beam scanner 227a has a pixel signal corresponding to the black component image of the color original image, the laser beam scanner 227b has a pixel signal corresponding to the cyan component image of the color original image, and the laser beam scanner 227c has a pixel signal. The pixel signal corresponding to the magenta color component image of the color original image is input to the laser beam scanner 227d, and the pixel signal corresponding to the yellow color component image of the color original image is input thereto.
[0035]
As a result, electrostatic latent images corresponding to the color-converted document image information are formed on the photosensitive drums 222a to 222d. The developing device 224a contains black toner, the developing
[0036]
Further, a
[0037]
On the other hand, a
[0038]
In the image forming apparatus 1 having the above configuration, cut sheet-like paper is used as the paper P. When the paper P is fed out from the
[0039]
The sheet P is fed onto the transfer / conveying
[0040]
In each of the image forming units Pa to Pd, each color toner image is formed and superimposed on the support surface of the paper P that is electrostatically adsorbed and conveyed by the
[0041]
In the above description, the laser beam scanner units 227a to 227d scan and expose the laser beam to perform optical writing on the photosensitive member. However, instead of the laser beam scanner unit, imaging with a light emitting diode array is performed. You may use the LED (Light Emitting Diode) head for optical writing which consists of a lens array. The LED head is smaller than the laser beam scanner unit and has no moving parts and is silent. Therefore, it can be suitably used in a tandem digital color image forming apparatus that requires a plurality of optical writing units.
[0042]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
[0043]
Next, the
[0044]
Next, the obtained four-color signal is subjected to a spatial filter process using a digital filter in the spatial
[0045]
In addition, after the above-described color correction processing, in the region
[0046]
On the other hand, for the region determined to be a photograph by the region
[0047]
FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of the image forming apparatus 1. The simple image quality adjustment of the present invention is performed by the input gradation correction unit 13 described above.
[0048]
When the user selects the simple image quality adjustment key on the operation panel, the RGB signals read by the
[0049]
On the other hand, in the case of normal copying (when simple image quality adjustment is not executed), the RGB signals read by the
[0050]
Hereinafter, color correction performed by the
[0051]
In this way, matrix coefficients are not used for color correction, and since the individual RGB data read from the
[0052]
Next, a method for creating a lookup table used in the input tone correction unit 13 will be described. In the L * a * b * uniform color space shown in FIG. 4, all colors can be expressed, and the saturation, lightness, and hue are expressed by the following equations.
[0053]
[Expression 1]
[0054]
First, let's start with the case of increasing saturation. That is, in the Lab uniform color space, the distance from the origin O increases in the a * axis direction and the b * axis direction, and the saturation C increases. Further, the larger the value in the L * -axis direction, the brighter the brightness V becomes.
[0055]
In order to increase the saturation of a color α in the uniform color space, it is desirable to fix the hue angle H and lightness V and increase the saturation C by a certain amount. Actually, data of about several hundred colors arranged uniformly in the L * a * b * uniform color space is selected, and individual patch data is read by the
[0056]
Each selected data is moved so that a certain amount of saturation in the L * a * b * space is increased as indicated by point α, and the patch data is read by the
[0057]
・ Conditions regarding R
When R <γ and R> G + δ or R> B + δ, execution of input tone correction processing is prohibited
・ Conditions related to B
When B <ε and B> G + η or B> R + η, execution of input tone correction processing is prohibited
・ G conditions
When G <θ and G> B + κ or G> R + κ, execution of input gradation correction is prohibited
(Γ, δ, ε, η, θ, κ are constants)
FIG. 5A shows the relationship between R and R ′, B and B ′, and G and G ′ in the case of increasing saturation. Further, the saturation reduction is obtained in the same manner as the saturation increase, and the relationship is shown in FIG.
[0058]
Next, how to create a lookup table for increasing the brightness will be described. In order to increase the brightness of the color α in the L * a * b * uniform color space, it is desirable to fix the hue angle H and the saturation C and increase the brightness V by a certain amount. Specifically, as in the case of saturation, data of about several hundred colors arranged uniformly in the L * a * b * uniform color space is selected, and the individual patch data is sent to the
[0059]
When each selected data is moved so as to increase a certain amount of lightness in the L * a * b * space like point α, and the patch data is read by the
[0060]
Next, the contrast will be described. Contrast creates the relationship between R and R ', G and G', and B and B 'based on the feeling of the image change. FIG. 7A shows the relationship between R and R ', B and B', and G and G 'when the contrast is increased, and FIG. 7B shows the case when the contrast is decreased.
[0061]
When the user actually adjusts the image quality, when the image quality adjustment button on the operation panel is first selected, the saturation setting key, brightness setting key, and contrast setting key are displayed. Select one from When the user selects the saturation key, setting keys from minus 4 to plus 4 are displayed so that the saturation can be adjusted in 9 levels. The displayed minus 4 has the lowest saturation. The closer to zero, the lower the saturation reduction rate. At zero, there is no saturation change. Plus 4 has the highest saturation, and as it approaches zero, the rate of increase in saturation decreases.
[0062]
Setting key increments are equal. Even if the brightness setting key is selected, there are 9 levels of adjustment keys, as in the case of saturation, with minus 4 being the lowest brightness, zero being no brightness change, and plus 4 being the highest brightness setting. ing. Contrast setting keys are also the same as saturation and lightness, and there are nine adjustment keys. Minus 4 is the weakest contrast, zero is no contrast change, and plus 4 is the strongest contrast. .
[0063]
In the present embodiment, a color digital copying machine using an electrophotographic process has been described as an example. However, the present invention is not limited to the above example, and predetermined image processing is performed by inputting information from the
[0065]
【The invention's effect】
BookAccording to the invention, since the image quality adjustment is performed in the input tone correction means as described above, the image quality adjustment can be realized with a simple configuration. Further, the input tone correction means directly adjusts the image quality without converting the RGB image into a Lab image, so that the circuit scale can be reduced and the configuration of the apparatus can be simplified.
[0066]
EnterSince the force gradation correcting means directly converts RGB data into R′G′B ′ data using a conversion table, the circuit scale can be further reduced.In addition, since the conversion table created as described above is used, the image quality can be easily adjusted with good reproducibility.
Further, according to the present invention, it is possible to prevent the reverse phenomenon at the highlight portion.
[0067]
Further, according to the present invention, since the color correction unit directly converts RGB data into CMY data using a conversion table, the circuit scale can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of the image forming apparatus 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating an L * a * b * uniform color space.
FIG. 5A is a graph showing the relationship between R and R ′, B and B ′, and G and G ′ when saturation is high, and FIG. 5B is low saturation. It is a graph which shows the relationship of R and R ', B and B', and G and G 'in the case.
6A is a graph showing the relationship between R and R ′, B and B ′, and G and G ′ when the lightness is high, and FIG. 6B is a graph when the lightness is low. It is a graph which shows the relationship between R and R ', B and B', G and G '.
FIG. 7A is a graph showing the relationship between R and R ′, B and B ′, and G and G ′ when the contrast is high. FIG. 7B is a graph when the contrast is low. It is a graph which shows the relationship between R and R ', B and B', G and G '.
[Explanation of symbols]
1 Image forming device
10 Image processing device
11 A / D converter
12 Shading correction part
13 Input tone correction unit
14 color correction unit
15 Black generation ground removal part
16 Spatial filter section
17 Output tone correction unit
18 gradation reproduction processor
19 Region separation processing unit
110 Image input device
210 Image output device
Claims (3)
ユーザの操作に従って画質調整に関する設定を行う調整設定手段と、
画像入力手段からのRGB画像に対して、調整設定手段の設定に従って画質調整を行うとともに、階調を補正する入力階調補正手段と、
入力階調補正手段からのRGB画像に対して、CMY成分に分解されたCMY画像への変換、および色補正を行う色補正手段と、
色補正手段からのCMY画像を印刷する出力を行う画像出力手段とを備え、
前記入力階調補正手段は、L*a*b*均等色空間の中から選出された均等に配置されている複数のポイントのパッチデータを前記画像入力手段によって読取って得られるRGBデータと、前記選出された各ポイントを一定量変位させたポイントのパッチデータを前記画像入力手段によって読取って得られるRGBデータとの関係を表す変換テーブルに従って、RGB成分から別のRGB成分に変換することによって、補正を行うことを特徴とするカラー画像形成装置。Image input means for reading an image of a document as an RGB image decomposed into RGB components;
Adjustment setting means for performing settings related to image quality adjustment in accordance with user operations;
An input gradation correction means for performing image quality adjustment on the RGB image from the image input means according to the setting of the adjustment setting means and correcting the gradation,
A color correction unit that converts the RGB image from the input tone correction unit into a CMY image decomposed into CMY components and performs color correction;
Image output means for performing output for printing CMY images from the color correction means ,
The input tone correction means includes RGB data obtained by reading patch data of a plurality of points arranged evenly selected from an L * a * b * uniform color space by the image input means; Correction by converting from RGB component to another RGB component according to a conversion table showing the relationship with the RGB data obtained by reading the patch data of the selected point by a certain amount by the image input means color image forming apparatus and performs.
Rデータが、γおよびδを定数として、R<γかつR>G+δの条件またはR>B+δの条件を満たす場合、入力諧調補正処理を中止し、
Gデータが、θおよびκを定数として、G<θかつG>B+κの条件またはG>R+κの条件を満たす場合、入力諧調補正処理を中止し、
Bデータが、εおよびηを定数として、B<εかつB>R+ηの条件またはB>G+ηの条件を満たす場合、入力諧調補正処理を中止することを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。 The input tone correction means is based on the RGB image read by the image input means.
If R data satisfies the condition of R <γ and R> G + δ or R> B + δ, where γ and δ are constants, the input gradation correction processing is stopped,
When G data satisfies the condition of G <θ and G> B + κ or G> R + κ, where θ and κ are constants, the input gradation correction processing is stopped,
2. The color image formation according to claim 1, wherein the input gradation correction processing is stopped when the B data satisfies the condition of B <ε and B> R + η or B> G + η with ε and η as constants. apparatus.
Priority Applications (1)
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