CN108025557A - 打印产品、图像处理装置、图像处理方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本发明针对在不使用柱状透镜的情况下获得具有各向异性反射特性的物体。一种打印产品，所述打印产品包括打印介质，在所述打印介质上用包括颜色材料的图像形成材料形成凸起部分和凹陷部分的重复结构，所述打印产品包括：第一层，所述第一层被用所述图像形成材料之中的第一颜色材料在所述凸起部分的表面上形成；以及第二层，所述第二层被用与所述第一颜色材料不同的第二颜色材料在所述凹陷部分上形成，其中，所述凸起部分具有当被以与由所述打印介质的表面的法线形成的角度不同的角度观察时遮挡所述第二层的一部分的高度。

Description

打印产品、图像处理装置、图像处理方法和程序
技术领域
本发明涉及颜色根据观察方向而改变的物体的颜色再现。
背景技术
由天鹅绒所代表的机织物在表面上具有微小复杂的形状，由此具有外观随着观察角度改变而大大改变的各向异性反射特性。柱状透镜可以用于提供典型的各向异性反射特性。PTL1已经讨论了通过使用紫外线(UV)固化喷墨打印机来同时形成柱状透镜和粘附到柱状透镜的图像的技术，该紫外线(UV)固化喷墨打印机可以排出包含光固化树脂的墨以形成任意的凸起和凹陷。
根据使用柱状透镜的方法，为了随着观察角度的变化平滑地改变颜色，粘附图像需要被以高分辨率打印。柱状透镜的曲面形状难以通过使用如PTL1中讨论的喷墨打印机来以高分辨率精确地形成。
引用列表
专利文献
PTL1：日本专利No.3555420
发明内容
问题的解决方案
本发明针对在不使用柱状透镜的情况下获得具有各向异性反射特性的物体。
根据本发明的一方面，一种打印产品，所述打印产品包括打印介质，在所述打印介质上用包括颜色材料的图像形成材料形成凸起部分和凹陷部分的重复结构，所述打印产品包括：第一层，所述第一层被用所述图像形成材料之中的第一颜色材料在所述凸起部分的表面上形成；以及第二层，所述第二层被用与所述第一颜色材料不同的第二颜色材料在所述凹陷部分上形成，其中，所述凸起部分具有当被以与由所述打印介质的表面的法线形成的角度不同的角度观察时遮挡所述第二层的一部分的高度。
根据本发明的另一方面，一种打印产品，包括：第一层，所述第一层被用第一颜色材料在打印介质上以层形式形成；以及第二层，所述第二层被用与所述第一颜色材料不同的第二颜色材料在所述打印介质上以层形式形成，其中，所述第一层和第二层交替地布置在所述打印介质的平面上，并且其中，所述第一层形成在所述打印介质的打印表面的法线方向上的一距离处，所述距离使得当所述第一层被以与由所述打印介质的打印表面的法线形成的角度不同的角度观察时所述第二层的一部分被遮挡。
根据本发明的又另一方面，一种图像处理装置，包括：第一获取单元，所述第一获取单元被配置为获得第一观察方向和关于物体在所述第一观察方向上的第一颜色信息；第二获取单元，所述第二获取单元被配置为获得第二观察方向和关于所述物体在所述第二观察方向上的第二颜色信息，所述第二颜色信息与所述第一颜色信息不同；第三获取单元，所述第三获取单元被配置为获得凹凸数据，所述凹凸数据表达打印介质上的凸起部分和凹陷部分的重复结构；以及确定单元，所述确定单元被配置为基于所述凹凸数据、第一颜色信息以及第二颜色信息来确定要形成在所述凹陷部分中的颜色材料的量和要形成在所述凸起部分中的颜色材料的量。
从以下参照附图的示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清晰。
附图说明
图1是根据第一示例性实施例的图像形成装置的框图。
图2是根据第一示例性实施例的打印机单元的配置图。
图3A是用于描述根据第一示例性实施例的用于形成凹凸层和图像层的操作的示意图。
图3B是用于描述根据第一示例性实施例的用于形成凹凸层和图像层的操作的示意图。
图3C是用于描述根据第一示例性实施例的用于形成凹凸层和图像层的操作的示意图。
图3D是用于描述根据第一示例性实施例的用于形成凹凸层和图像层的操作的示意图。
图3E是用于描述根据第一示例性实施例的用于形成凹凸层和图像层的操作的示意图。
图4A是示出根据第一示例性实施例的凹凸层和图像层的结构的示意图。
图4B是示出根据第一示例性实施例的凹凸层和图像层的结构的示意图。
图4C是示出根据第一示例性实施例的凹凸层和图像层的结构的示意图。
图4D是示出根据第一示例性实施例的凹凸层和图像层的结构的示意图。
图5A是示出根据第一示例性实施例的图像形成装置的功能配置的框图。
图5B是示出根据第二示例性实施例的图像形成装置的功能配置的框图。
图6是示出根据示例性实施例输入的输入图像数据的配置的示意图。
图7A是示出根据第一示例性实施例的图像形成装置的操作的流程图。
图7B是示出根据第一示例性实施例的图像形成装置的操作的流程图。
图8是示出在第二示例性实施例中获得的凹凸图案的示例的示图。
图9A是示出根据第三示例性实施例的用户界面的示图。
图9B是示出根据第三示例性实施例的状态转变的示图。
图9C是示出根据第三示例性实施例的用户界面的示图。
图9D是示出根据第三示例性实施例的状态转变的示图。
图10A是示出根据第三示例性实施例的目标颜色设置处理的流程图。
图10B是示出根据第三示例性实施例的目标颜色设置处理的流程图。
图11A是示出根据示例性实施例的处理之后形成的打印产品的截面的示意图。
图11B是示出根据示例性实施例的处理之后形成的打印产品的截面的示意图。
图11C是示出根据示例性实施例的处理之后形成的打印产品的截面的示意图。
图11D是示出根据示例性实施例的处理之后形成的打印产品的截面的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。
第一示例性实施例
第一示例性实施例描述了图像形成装置和方法，在该图像形成装置和方法中，两个观察方向以及当图像在相应方向上被观察时的颜色信息被作为关于各向异性的信息输入，并且根据该信息形成表面凹凸和彩色图像。
(图像形成装置的硬件配置)
图1是示出图像形成装置的硬件配置的框图。在图1中，用作图像处理装置的主机700是例如计算机。主机700包括微处理器(中央处理单元(CPU))701和存储器702(诸如随机存取存储器)。主机700还包括输入单元703(诸如键盘)和只读存储器(ROM)704(诸如硬盘驱动器)。主机700进一步包括与用作图像形成单元的打印机单元800的通信接口(以下，称为“打印机接口(I/F)”)705以及与监视器900的通信接口(以下，“视频I/F”)706。
CPU 701根据从ROM 704读取并且被存储在存储器702中的程序来执行下面要描述的各种类型的处理。这样的程序被存储在ROM 704中或者从外部装置(未示出)供给。主机700使监视器900经由视频I/F 706输出各种类型的信息并且经由输入单元703输入各种类型的信息。主机700经由打印机I/F 705连接到打印机单元800。主机700将通过下面要描述的处理产生的信号发送到打印机单元800以使打印机单元800执行记录，并且从打印机单元800接收各种类型的信息。
(打印机单元的示意性配置)
图2是本示例性实施例中描述的打印机单元800的配置图。打印机单元800被假定为是通过使用墨(图像形成材料)来记录形状和颜色的喷墨打印机。头盒(head cartridge)801包括记录头和墨罐，记录头包括多个排出端口，墨罐向记录头供给墨。头盒801进一步包括连接器，该连接器用于接收用于驱动记录头的排出端口的信号。
在以下描述中，表达凹凸形状(其是凸起部分和凹陷部分的重复结构)的层和表达图像的颜色的层将分别被称为凹凸层和图像层。打印机单元800包括总共五种类型的独立墨罐。墨罐意图用于用于形成凹凸层的清色墨(clear ink)以及用于形成图像层的青色、品红色、黄色和黑色墨。这样的墨是当被紫外光照射时固化的UV固化墨。
头盒801被定位到盒802并且被可更换地安装在盒802上。盒802包括连接器保持器，该连接器保持器用于经由连接器将驱动信号发送到头盒801。紫外线照射单元815安装在盒802上。紫外线照射单元815被控制用紫外光照射排出的墨使得墨固化并且牢固地粘附到记录介质(打印介质)。盒802被配置为能够沿着导轴803往复运动。具体地，盒802在位置和移动上由作为驱动源的主扫描马达804经由驱动机构驱动和控制，该驱动机构包括马达皮带轮805、从动皮带轮806和正时带807。盒802沿着导轴803的移动将被称为“主扫描”。移动方向将被称为“主扫描方向”。
记录介质808(诸如打印片材)堆叠在自动片材馈送器(ASF)810上。在图像形成期间，拾取辊812被旋转以通过片材馈送马达811经由齿轮旋转，由此记录介质808被一个接一个地从ASF 810分离和馈送。每个记录介质808通过传送辊809的旋转而被传送到面对盒802上的头盒801的排出端口表面的记录开始位置。传送辊809由作为驱动源的线路馈送(LF)马达813经由齿轮驱动。
当记录介质808通过纸端传感器804时，记录介质808是否被馈送被确定，并且记录介质808的馈送位置被固定。安装在盒802上的头盒801被保持使得排出端口表面从盒802向下突出并且与记录介质808平行。控制单元820包括CPU和存储单元。控制单元820从外部接收包括观察条件和在该条件下的颜色信息的图像数据，并且基于接收的图像数据来控制打印机单元800的各个部分的操作。
(用于形成凹凸层和图像层的操作)
下面将描述具有图2中所示的配置的喷墨打印机形成凹凸层和图像层的操作。为了形成凹凸层，记录介质808初始被传送到预定的记录开始位置。盒802在记录介质808上方沿着导轴803移动，并且清色墨在该移动期间从记录头的排出端口排出。紫外线照射单元815根据记录头的移动发射紫外光来使排出的清色墨固化，使得清色墨牢固地粘附到记录介质808上。如果盒802到达导轴803的端部，则传送辊809在垂直于盒802的主扫描方向的方向上将记录介质808传送预定的量。记录介质808的这样的传送将被称为“纸馈送”或“副扫描”。传送方向将被称为“纸馈送方向”或“副扫描方向”。如果记录介质808的预定量的传送结束，则盒802再次沿着导轴803移动。以这样的方式，重复盒802对记录头的扫描以及纸馈送以在整个记录介质808上形成凹凸层。在形成凹凸层之后，传送辊809使记录介质808返回到记录开始位置。青色、品红色、黄色和黑色墨通过与凹凸层的形成的过程类似的过程被排出到凹凸层上，由此形成图像层。
在本示例性实施例中，为了易于描述，记录头被描述为基本上以两个值(即，是否排出墨滴)控制。这适用于清色墨和颜色墨二者。在本示例性实施例中，这样的墨开/关(on/off)控制针对由打印机单元800的输出分辨率定义的像素中的每一个执行。单位面积中的所有像素都开启的状态将被认为是100％的墨量。典型的记录头能够调节墨的排出量。如果前面的二值化处理扩展到到能够调节的多个水平(level)的多值转换处理，则可以使用这样的记录头。本示例性实施例因此不限于二值化。
在本示例性实施例中形成凹凸层期间，上述墨量的概念被用于执行每个位置中的高度控制。如果在形成凹凸层中，几乎均一层用100％的墨量形成，则这样的层具有根据排出的墨的体积的厚度或高度。假设例如用100％的墨量形成的层具有15μm的厚度。在这样的情况下，可以通过堆叠五个层来再现75μm的厚度。即，要被应用于需要75μm的高度的位置的墨量为500％。
图3A至3E是用于描述记录头在记录介质808上方扫描以形成凹凸层和图像层的操作的示图。
由盒802进行的主扫描形成和记录头的宽度L差不多的层。每次一行记录结束，就将记录介质808在副扫描方向上传送距离L。为了易于描述，假设本示例性实施例中的打印机单元800仅可以排出多达100％的墨量的墨。为了形成超过100％的墨量的层，在不传送的情况下对同一区域扫描多次。例如，如果要被应用的墨量最大为500％，则对同一行扫描五次。参照图3A和3B，在记录介质808在副扫描方向上被传送之前，记录头对区域A扫描五次(图3A)，并且区域B的主扫描重复五次(图3B)。
为了抑制图像质量的劣化(诸如由于记录头的驱动精度而导致的周期性变化)，甚至可以用100％或更小的墨量来执行多次扫描。换句话说，可以执行多路径打印。图3C至3E示出两路径记录的示例。在该示例中，和记录头的宽度L差不多的图像通过盒802的主扫描形成。每次一行记录结束，就将记录介质808在副扫描方向上传送L/2的距离。区域A通过记录头的第m次主扫描(图3C)和第(m+1)次主扫描(图3D)记录。区域B通过记录头的第(m+1)次主扫描(图3D)和第(m+2)次主扫描(图3E)记录。虽然这里描述两路径记录操作，但是可以根据期望的精度来改变用于记录的路径的数量。为了执行n路径记录，例如，每次一行记录结束，就将记录介质808在副扫描方向上传送L/n的距离。在这样的情况下，即使用100％或更小的墨量的打印图案也被分割成多个打印图案，并且记录头在记录介质的同一行上方执行n次主扫描以形成凹凸层或图像层。在本示例性实施例中，为了避免用于多路径打印的这样的扫描与用于应用多于100％的墨的扫描的混淆，多路径打印假定不被执行，并且多次扫描将被描述为是意图堆叠层。在本示例性实施例中，记录介质808没有特别限制。可以使用各种类型的材料(诸如纸和塑料膜)，只要这些材料能够通过记录头进行图像形成即可。
(形成的打印产品的结构)
图4A至4D是示出根据本示例性实施例的通过图像形成装置形成的打印产品的结构的示例的示意图。图4A示出xy二维平面上的凹凸数据和颜色数据。凹陷部分和凸起部分在x轴方向上交替布置。在图4A中，打印的表面在前视图中看时显示出垂直线图案。
图4B示出xz平面上的凹凸形状数据，即，图4A的截面结构。在本示例性实施例中，打印机分辨率近似为每英寸600个点(dpi)，其中每个点40μm的宽度。凸起部分通过重复四个点形成，并且凹陷部分通过重复四个点形成。凹凸的一个循环(cycle)为320μm。在该示例中，一层具有15μm的厚度。凸起部分通过在z方向上堆叠十个点形成，其中高度为150μm。这样的微小的凹凸层对于观察者不是视觉可识别的，并且看起来为平坦的打印产品，诸如纸和布。
图4C是示出通过由图像形成装置输出图4B中所示的凹凸形状数据而获得的打印产品的结构的示例的示图。如果上述图2中所示的图像形成装置打印图4B中所示的凹凸形状数据，则形成图4C中所示的形状。在通过图像形成装置形成凹凸形状的过程中，在碰撞(impact)和通过UV照射的固化之间的时间段期间，排出的UV固化墨在平面方向上在记录介质上润湿并且扩展。如图4C中所示，最终形成的凹凸形状具有低于图4B中所示的凹凸形状数据的频率的频率。图4C中所示的凹凸形状仅仅是示例。可以例如通过使用具有低程度的润湿和扩展的高粘性墨来形成具有与图4A的频率接近的高频率的凹凸形状。
图4D是用于描述通过本示例性实施例形成的打印产品显现各向异性的机制的示意图。如上所述，打印产品不具有精确矩形形状。为了易于描述，凹凸形状将被假定为矩形。观察方向可以通过旋转角度θ和仰角来表达。在本示例性实施例中，旋转角度θ被假定为0度。即，假定记录介质的表面是xy二维平面，表示旋转角度θ为0度的方向被假定为平行于x轴。仰角被定义使得前面的二维平面的垂直方向(法线)形成度的角度。这样的值将被用作下面要描述的输入处理中的角度信息。
如果仰角度，则颜色在包括凸起部分和凹陷部分上的图像层的表面的整个区域中是视觉可观察的。如果观察方向变为度的仰角，则凹陷部分的一部分被凸起部分遮挡，并且不变为视觉可观察的，因为凸起部分在法线方向上与凹陷部分分离。凸起部分的顶表面没有被遮挡。
可以通过以下等式来表达在观察方向(仰角)上可观察的每单位面积的墨量
[数学式1]
其中，Vtop是凸起部分上的图像层的每单位面积的墨量，Vbot是凹陷部分上的图像层的每单位面积的墨量，a是凹凸的一个循环的宽度，b是凸起部分的宽度，并且c是凸起部分的高度。该等式的分母等于在观察方向上观察到的凹凸的一个循环的面积。分子的第一项和第二项代表凸起部分上的图像层和凹陷部分上的可观察的图像层之间的面积比。第二项中的考虑了由于遮挡而不可观察的面积。如果等式中的是负的，则凹陷部分由于遮挡而不可见。第二项然后被设置为0，使得仅凸起部分被观察到。前面的等式没有考虑凸起部分的侧表面的暴露。通过前面的等式的近似是可能的，因为形状通常变钝，如图4C中所示。如果由于形状的钝化(即，前面的润湿和扩展特性)，遮挡的面积根据观察方向大大地变化，则可以通过从在形成凸起和凹陷中打印机单元800的频率响应特性事先确定校正量来对进行校正。如果遮挡的面积没有大大地变化，则不需要被校正。
[数学式2]
其中，F是用于校正遮挡量的函数。查找表(LUT)可以用于校正。
为了简单起见，假设例如图像层仅使用青色墨C，并且Vtop在青色墨C中为100％，Vbot在青色墨C中为0％。如图4B中所示，a、b和c分别被假定为320μm、160μm和150μm。在这种情况下，由于遮挡分量而导致的度的观察方向处的从Eq.(1)由以下给出：
[数学式3]
由于Vtop和Vbot可以用相同的面积来观察，所以整个区域的在青色墨C中可以被观察为50％。
类似地，在度的观察方向，遮挡分量Eq.(1)得到：
[数学式4]
即，在青色墨C中可以被观察为16/17，其接近等于94％。换句话说，图4A至4D中所示的打印产品在从宏观视角观察时看起来为平坦的平面。随着观察方向的仰角改变，青色的浓度大大地变化。这样的外观给予天鹅绒般的质感。
在前面的描述中，青色墨被描述为单独地使用。然而，图像形成装置不限于青色墨，并且可以使用典型的打印机中所使用的墨颜色。可以改变凹陷部分和凸起部分之间的可观察面积比来再现任意的各向异性。例如，凸起部分在青色C中可以为100％，并且凹陷部分在品红色M中可以为100％。这可以形成根据观察方向从蓝色变为品红色的打印产品。
(图像形成装置的操作)
图5A是示出根据第一示例性实施例的图像形成装置的功能配置的框图。
输入单元101获得两个观察方向以及当图像在相应的观察方向上被观察时的颜色信息作为图像数据。图6是示出输入到输入单元101的图像数据的配置的示意图。该图像数据具有任意的分辨率。该图像数据是对于每个像素具有总共八个通道(channel)的数据，其包括第一观察方向第一观察方向上的颜色信息和第二观察方向以及第二观察方向上的颜色信息和多条颜色信息和是由标准RGB颜色空间(sRGB)定义的红色、绿色和蓝色(RGB)值。可替代地，可以使用由常用的Adobe RGB定义的RGB图像和符合国际照明委员会(CIE)1976颜色空间(CIELAB)的Lab图像。
例如，可以通过在图6中所示的两个几何条件下捕获物体的图像并且对捕获的图像执行到相同形状的仿射变换来获得图像数据。由于两个几何条件是固定的，所以所有的像素在第一观察方向的通道中具有相同的值。所有的像素在第二观察方向的通道中也具有相同的值。在这样的情况下，关于观察方向和的信息可以被存储为关于图像数据的头信息，并且图像数据可以被配置为6通道数据。输入单元101将图像数据输出到颜色材料量确定单元103。
凹凸数据获取单元102获得事先存储在存储器702中的凹凸数据，并且将凹凸数据输出到颜色材料量确定单元103和打印机单元800。凹凸数据是诸如图4A至4D中所示的在x方向上重复的凹陷和凸起的图案。如上所述，在本示例性实施例中，打印机分辨率近似为600dpi，其中每个点40μm的宽度。凹凸数据具有4个点的凸起部分宽度和4个点的凹陷部分宽度。
将描述凹凸数据的要求。如上所述，为了使打印产品显现各向异性反射特性，图像形成装置需要利用其中凹陷部分在凸起部分后面被遮挡的遮挡。如果图像形成装置形成凹凸层，则图像形成装置需要足够的凹凸形成精度。如上所述，形成的形状通常变钝，其特性已知被表达为调制传递函数(MTF)(频率响应特性)。MTF特性的典型示例包括高频分量的响应的劣化。这指的是以下现象：如果在顶部水平和底部水平之间具有某个差异的波形(例如，正弦波)被输入，则在低频率获得与输入的水平差异类似的水平差异，但是顶部水平和底部水平之间的差异随着频率增大而减小。在顶部水平和底部水平之间没有差异的情况下，凸起部分的遮蔽(shading)不可用。本示例性实施例中形成的凹陷和凸起因此需要具有在其处可以获得足够响应的频率。本示例性实施例中所使用的凹凸数据具有75dpi的频率。图像形成装置在75dpi处的MTF由此优选为例如0.5或更大。由于人类视觉灵敏度的特性，较高频率的图案对于眼睛不太明显。具有最高频率的图案优选地预先被存储在存储器702中并且被用作凹凸数据，在该最高频率处，图像形成装置的MTF达到或超过预定值(例如，0.5)。
将描述用于引起凸起部分的遮蔽的凸起部分的高度。例如，为了获得观察方向度和度之间的颜色的大变化，凹陷部分可以在度被完全遮挡。凸起部分由此期望地具有大于或等于凹陷部分的宽度的高度。即使凸起部分具有小于凹陷部分的宽度的高度，被遮挡区域的存在也可以显现各向异性。高度越小，不同观察方向之间的颜色的差异就越小，即，各向异性越弱。
颜色材料量确定单元103从输入单元101接收图像数据并且从凹凸数据获取单元102接收凹凸数据。对于一组凹凸，提供两个观察方向和两条颜色信息。该图像数据由此被转换成在x方向上具有600/8＝75dpi的分辨率并且在y方向上具有600dpi的分辨率的图像数据。为了通过分辨率转换将高分辨率的多个观察方向的分辨率转换成低分辨率，相应方向上的单位矢量可以简单地被平均。为了从低分辨率转换为高分辨率，可以使用常用的最近邻法。可以通过使用打印机中常用的方法来执行颜色信息的分辨率转换处理。其描述因此将被省略。颜色材料量确定单元103进一步从输入的凹凸数据和图像数据计算与凹陷部分和凸起部分相对应的墨量。计算的墨量被转换成用于由打印机分辨率定义的每个像素的C、M、Y和K墨的量，并且被发送到打印机单元800。下面将描述墨量的计算的细节。
打印机单元800基于从凹凸数据获取单元102接收的凹凸数据通过使用清色墨来形成凹凸层。打印机单元800基于从颜色量确定单元103接收的、用于每个像素的C、M、Y和K墨的量来在之前形成的凹凸层上形成图像层。
图7A是示出一直到通过根据第一示例性实施例的图像形成装置形成输出产品的流程的流程图。
在步骤S201中，输入单元101获得两个观察方向以及当图像在相应的观察方向上被观察时的颜色信息作为图像数据。
在步骤S202中，凹凸数据获取单元102获得凹凸数据，并且将凹凸数据发送到颜色材料量确定单元103和打印机单元800。
在步骤S203中，颜色材料量确定单元103将图像数据的分辨率转换为基于凹凸数据的周期的分辨率。
在步骤S204中，颜色材料量确定单元103将颜色信息和以及和分别转换成青色、品红色、黄色和黑色(CMYK)墨值和常用的使用LUT的转换方法可以用于从RGB转换成CMYK。
在步骤S205中，颜色材料量确定单元103从CMYK墨值和以及观察方向和计算凸起部分墨量Vtop和凹陷部分墨量Vbot。可以使用Eq.(1)通过联立等式来计算Vtop和Vbot。在步骤S204中计算的CMYK墨值和观察方向被代入到Eq.(1)的和中。类似地计算的CMYK墨值和观察方向被代入到Eq.(1)的和中。两个所得到的等式被作为联立等式进行求解以计算凸起部分墨量Vtop和凹陷部分墨量Vbot。
这里计算的凸起部分墨量Vtop和凹陷部分墨量Vbot包括CMYK墨值Ctop、Mtop、Ytop和Ktop以及Cbot、Mbot、Ybot和Kbot。每个CMYK墨值通常在0％至100％的范围内被使用。然而，前面的联立等式可能得到小于0％或大于100％的一个解或多个解。这表示满足输入的观察方向和颜色信息的打印产品不能通过0％至100％的范围内的CMYK墨值获得。例如，在前视图中或在度看起来是白色并且在斜视图中看起来是黑色的打印产品不能够通过本示例性实施例的打印结构获得。在这样的情况下，可以包括用于将小于0％的值凑整(round)为0％并且将大于100％的值凑整为100％的处理来获得接近期望特性的打印产品。如果可以通过应用多于100％的CMYK墨来形成图像层，则不需要到100％的凑整处理。如果解大大地偏离0％至100％的范围，则颜色材料量确定单元103可以向用户通知输入条件是不可满足的，并且可以终止图像形成处理。
在步骤S206中，颜色材料量确定单元103将凸起部分墨量Vtop和凹陷部分墨量Vbot转换为由打印机分辨率定义的墨量，并且将结果作为用于图像层形成的打印数据发送到打印机单元800。
在步骤S207中，打印机单元800基于凹凸数据来形成凹凸层。
在步骤S208中，打印机单元800基于用于图像层形成的打印数据来形成图像层。
以这样的方式，可以形成具有图4中所示的结构的打印产品。形成的打印产品可以显现期望的各向异性反射。
如上所述，根据本示例性实施例的图像形成装置可以通过控制打印产品的凹凸和颜色来获得各向异性的打印产品。
在本示例性实施例中，凹凸层被描述为首先形成，并且图像层被描述为然后在凹凸层上形成。根据图像形成装置的打印位置精度，即，墨的着陆(land)精度，图像层可能不能够在凹陷部分和凸起部分上以高的精度形成，并且可能无法获得期望的结果。在这样的情况下，可以在形成凹凸层和突出部分图像层之前在整个记录介质上用在本示例性实施例中计算的凹陷部分墨量来形成第一图像层。图11A是示出根据这样的方法的凹凸数据和颜色数据之间的关系的示意图。图11B是形成的打印产品的截面的概念图。这样的方法可以至少使凹凸层和凹陷部分图像层(第一图像层)之间的相对位置精度可忽略，并且提供类似的效果。如果凸起部分图像层具有高的光透过性并且高度容易受到下面的图像层的影响，则可以通过在形成凹凸层中使用白色墨代替清色墨来获得类似的效果。原因是，白色墨通常具有低的光透过性，并且不太容易受到下面的层的影响。用于形成图像层的颜色墨的量通常是在背景上存在白色打印介质的假定下计算的。用白色墨形成凹凸层由此引起比用其它颜色墨小的颜色显现的变化。如果用于形成图像层的颜色墨具有低透过性并且可以在颜色显现中不受背景影响的情况下形成图像层，则用于形成凹凸层的墨不限于清色墨或白色墨。
在另一结构中，可以通过使打印产品的表面几乎平坦、在凹凸层中没有高度差来获得类似的效果。图11C示出以下示例：在该示例中，第一图像层(下图像层)形成在记录介质的表面的一部分上，恒定厚度的凹凸层用清色墨形成在第一图像层上，并且第二图像层(上图像层)形成在凹凸层的上部的一部分上。图11D是示出其截面结构的示例的示意图。在这样的示例中，三个层(即，上图像层、下图像层和用作基材的打印介质)之间的面积比根据观察方向的改变而变化。由此可以获得各向异性的打印产品。
步骤S205的墨量计算处理被描述为包括用于将小于0％的值凑整为0％的值并且将大于100％的值凑整为100％的值的处理。代替这样的处理，该处理可以返回到步骤S202使得使用凹陷部分和凸起部分之间的面积比不同的图案来产生满足输入条件的凹凸数据和墨颜色数据。
UV固化喷墨类型的打印机单元800被描述为打印机单元800的示例。然而，可以使用任何打印机单元，只要可以根据计算的凹凸数据和打印数据形成凹凸层和图像层即可。
通过使用Eq.(1)的墨量的计算在观察时的光源在所有方向上是扩散光的假定下被描述。然而，考虑来自特定方向的光，可以将凸起部分和凹陷部分的墨量乘以校正系数。
第二示例性实施例
第一示例性实施例中形成的凹凸层被描述为具有以事先设置的固定图案(诸如垂直线图案)布置的沟槽结构。第二示例性实施例描述了用于基于输入的观察方向形成凹凸图案、从而获得显现各向异性的打印产品的方法。根据本示例性实施例的图像形成装置的配置和操作类似于第一示例性实施例的那些，除非另有指定。其描述将被省略。
图5B是示出根据本示例性实施例的图像形成装置的功能配置的框图。
输入单元101’获得两个观察方向以及当图像在相应的观察方向上被观察时的颜色信息作为图像数据。在第一示例性实施例中，观察方向被描述为使得旋转角度θ被固定为0度并且仅仰角被指定。在本示例性实施例中，观察方向通过使用两个参数(旋转角度θ和仰角)输入。颜色信息类似于第一示例性实施例的颜色信息。
矢量运算单元104’从输入单元101’接受两个观察方向，并且确定稍后要形成的凹凸数据的方向性(凹凸方向性)θshape。像第一示例性实施例那样，本示例性实施例也利用凹陷和凸起的遮蔽来显现各向异性。出于这个目的，至少两个或更多个循环的多个凹陷和凸起优选重复地布置在周边区域中。矢量运算单元104’然后设置下面要描述的凹凸数据获取单元102’中所使用的、根据相应方向上的凹凸图案的周期的分辨率下的凹凸方向性θshape。例如，假设凹凸数据获取单元102’使用在打印机分辨率方面具有8个像素的周期的凹凸图案。在这样的情况下，矢量运算单元104’产生图像数据，该图像数据具有在x方向和y方向两者上的600/(8×2)＝37.5dpi下的凹凸方向性θshape。像第一示例性实施例那样，可以通过对二维单位矢量(θ和)进行平均来执行观察方向的分辨率转换。在本示例性实施例中，凹凸方向性θshape通过θshape＝(θ1+θ1)/2计算。目的是当视点从观察方向1(θ1和)移动到观察方向2(θ2和)时引起遮蔽量的大变化并且显现高的各向异性。矢量运算单元104’将计算的凹凸方向性θshape发送到凹凸数据获取单元102’。
凹凸数据获取单元102’从预先存储在存储器702中的多个方向性的凹凸数据获得具有接近所接收的每个像素的凹凸方向性θshape的方向性的凹凸数据。凹凸数据获取单元102’将获得的凹凸数据发送到颜色材料量确定单元103’。
颜色材料量确定单元103’基于来自输入单元101’的图像数据和来自凹凸数据获取单元102’的凹凸数据像第一示例性实施例那样计算用于凹凸的每个周期中的凹陷部分和凸起部分的CMYK墨量。颜色材料量确定单元103’将CMYK墨量发送到打印机单元800。
图7B是示出一直到通过根据本示例性实施例的图像形成装置形成输出产品的流程的流程图。
在步骤S301中，输入单元101’获得两个观察方向以及当图像在相应的观察方向上被观察时的颜色信息作为图像数据。输入单元101’将观察方向数据发送到矢量运算单元104’，并且将颜色信息数据发送到颜色材料量确定单元103’。
在步骤S302中，矢量运算单元104’基于两条观察方向数据来计算凹凸方向性θshape。
在步骤S303中，凹凸数据获取单元102’基于凹凸方向性θshape来获得凹凸数据，并且将凹凸数据发送到颜色材料量确定单元103’和打印机单元800。
在步骤S304中，颜色材料量确定单元103’将图像数据转换为具有基于凹凸数据的周期的分辨率的图像数据。
在步骤S305中，颜色材料量确定单元103’将颜色信息和以及和分别转换成CMYK墨值和
在步骤S306中，颜色材料量确定单元103’与第一示例性实施例一样计算凸起部分墨量Vtop和凹陷部分墨量Vbot，并且将Vtop和Vbot转换为由打印机分辨率定义的墨量，并且将结果作为用于图像层形成的打印数据发送到打印机单元800。
在步骤S307中，打印机单元800基于凹凸数据来形成凹凸层。
在步骤S308中，打印机单元800基于用于图像层形成的打印数据来形成图像层。
图8示出本示例性实施例中获得的凹凸图案的示例。
如上所述，凹凸方向性θshape基于每个输入像素的两个观察方向设置。由此可以获得逐区域具有不同方向性的各向异性反射特性的打印产品。
第三示例性实施例
第一示例性实施例和第二示例性实施例已经描述了用于形成具有各向异性反射特性的打印产品的方法。第三示例性实施例描述了用于设置用于形成打印产品的参数的用户界面。
<用户界面1>
将描述用于通过使用用户界面代替在第一示例性实施例中描述的流程图的步骤S201中输入图像数据来指定参数的方法。
监视器900显示用于使用户输入执行图像处理所需要的信息的用户界面。图9A示出该用户界面的示例。
指示输入部402输入关于第一目标颜色的颜色信息和角度的指示。指示输入部403输入关于第二目标颜色的颜色信息和角度的指示。设置按钮404是用于确定目标颜色的设置的按钮。结束按钮406意图执行与终止相关的操作并且关闭用户界面(UI)。
现在，将参照图9B的状态转变图来描述UI的状态转变。下面将描述目标颜色设置处理。
在状态501中，执行初始化并且然后显示用户界面401。状态转变到状态502以进入对于用户的输入的等待。
在状态502中，如果用户将指示输入到指示输入部402和403，则状态转变到状态503。如果用户按下设置按钮404，则状态转变到状态504以确定目标颜色是否是可再现的。如果目标颜色是可再现的，则状态转变到状态501。如果目标颜色是不可再现的，则状态转变到状态505。在状态505中，改变第二目标颜色，并且状态转变到状态501。如果用户按下结束按钮405，则状态转变到状态506。
下面将参照图10A的流程图来描述目标颜色设置处理。
在步骤S601中，输入单元101获得关于其的指示从指示输入部402输入的第一目标颜色C1、关于其的指示从指示输入部403输入的第二目标颜色C2以及关于图像形成装置的颜色再现信息。
在步骤S602中，输入单元101确定矢量C1C2和颜色再现轮廓(contour)颜色Cm。
在步骤S603中，输入单元101通过以下Eq.(5)来在幅值上比较标量C1C2和标量C1C2/2。如果条件不满足(在步骤S603中为否)，则处理继续进行到步骤S604。如果条件满足(在步骤S603中为是)，则输入单元101执行与终止相关的操作。
[数学式5]
在步骤S604中，输入单元101通过以下等式来计算C2的L、a和b值，并且将L、a和b值存储在存储器702中。输入单元101执行与终止相关的操作。
[数学式6]
<用户界面2>
监视器900显示用于使用户输入执行图像处理所需要的信息的用户界面。图9C示出该用户界面的示例。
指示输入部402’输入关于第一目标颜色C1的颜色信息和角度的指示。显示部403’显示关于正被选择的第二目标颜色C2的颜色信息。窗口404’显示对应于第一目标颜色C1的颜色表。窗口405’显示被选为第二目标颜色C2的颜色表。设置按钮406’是用于确定目标颜色C1和C2的设置的按钮。结束按钮407’意图执行与终止相关的操作并且关闭UI。
现在，将参照图9D的状态转变图来描述UI的状态转变。下面将描述目标颜色设置处理。
在状态501’中，执行初始化并且然后显示用户界面401’。状态转变到状态502’以进入对于用户的输入的等待。
在状态502’中，如果用户将指示输入到指示输入部402’，则状态转变到状态503’。如果用户改变窗口405’的颜色表，则状态转变到状态505’。在状态505’中，改变第二目标颜色，并且状态转变到状态502’。如果用户按下设置按钮406’，则存储目标颜色C1和C2。如果用户按下结束按钮407’，则状态转变到状态506’。
下面将参照图10B的流程图来描述目标颜色设置处理。
在步骤S601’中，第一单元101获得关于其的指示从指示输入部402’输入的第一目标颜色C1以及关于图像形成装置的颜色再现信息。
在步骤S602’中，输入单元101确定颜色再现信息的网格点之中的最外面的颜色Ck(k＝1至n)和第一目标颜色C1之间的中点Ck’：
[数学式7]
在步骤S603’中，如果所有的最外面的网格点和第一目标颜色C1之间的中点Ck’已经被计算(在步骤S603’中为是)，则处理继续进行到步骤S604’。如果不是(在步骤S603’中为否)，则处理跳到步骤S602’。
在步骤S604’中，输入单元101确定颜色再现信息的每个网格点是落在由Ck’构成的色域内还是外。如果网格点落在色域内(在步骤S604’中为是)，则处理继续进行到步骤S605’。如果不是(在步骤S604’中为否)，则处理继续进行到步骤S606’。
在步骤S605’中，输入单元101将对应于网格点的颜色表添加到窗口405’。
在步骤S606’中，如果所有的网格点都已经被处理(在步骤S606’中为是)，则输入单元101执行与终止相关的操作。如果不是(在步骤S606’中为否)，则处理跳到步骤S604’。
虽然第一目标颜色C1和最外面的颜色Ck之间的中点Ck’被用作校正的第二目标颜色C2，但是将理解，也可以使用其间的中间颜色，只要满足Eq.(1)即可。
颜色表用作目标颜色候选的显示的示例。然而，这不是限制性的。将理解，可以使用颜色轮和其它显示。
如上所述，前面的用户界面可以用于容易地设置目标颜色，即使用户不了解图像形成装置的特性。
根据前面的示例性实施例，可以在不使用柱状透镜的情况下获得具有各向异性反射特性的物体。
其它实施例
本发明的实施例也可以通过读出并执行记录在存储介质(也可以被更完整地称为'非暂时性计算机可读存储介质')上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个的功能和/或控制所述一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储设备、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)(商标))、闪速存储器设备、存储卡等中的一个或多个。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是要理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围要被给予最广泛的解释以便包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2015年9月8日提交的日本专利申请No.2015-177011的权益，该日本专利申请特此整个地通过引用并入本文。

Claims (9)

1.一种打印产品，所述打印产品包括打印介质，在所述打印介质上用包括颜色材料的图像形成材料形成凸起部分和凹陷部分的重复结构，所述打印产品包括：
第一层，所述第一层被用所述图像形成材料之中的第一颜色材料在所述凸起部分的表面上形成；以及
第二层，所述第二层被用与所述第一颜色材料不同的第二颜色材料在所述凹陷部分上形成，
其中，所述凸起部分具有当被以与由所述打印介质的表面的法线形成的角度不同的角度观察时遮挡所述第二层的一部分的高度。
2.一种打印产品，包括：
第一层，所述第一层被用第一颜色材料在打印介质上以层形式形成；以及
第二层，所述第二层被用与所述第一颜色材料不同的第二颜色材料在所述打印介质上以层形式形成，
其中，所述第一层和第二层交替地布置在所述打印介质的平面上，并且
其中，所述第一层形成在所述打印介质的打印表面的法线方向上的一距离处，所述距离使得当所述第一层被以与由所述打印介质的打印表面的法线形成的角度不同的角度观察时所述第二层的一部分被遮挡。
3.一种图像处理装置，包括：
第一获取单元，所述第一获取单元被配置为获得第一观察方向和关于物体在所述第一观察方向上的第一颜色信息；
第二获取单元，所述第二获取单元被配置为获得第二观察方向和关于所述物体在所述第二观察方向上的第二颜色信息，所述第二颜色信息与所述第一颜色信息不同；
第三获取单元，所述第三获取单元被配置为获得凹凸数据，所述凹凸数据表达打印介质上的凸起部分和凹陷部分的重复结构；以及
确定单元，所述确定单元被配置为基于所述凹凸数据、第一颜色信息以及第二颜色信息来确定要形成在所述凹陷部分中的颜色材料的量和要形成在所述凸起部分中的颜色材料的量。
4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，由所述凹凸数据表达的凹凸是以线图案布置的沟槽结构。
5.根据权利要求3或4所述的图像处理装置，其中，所述确定单元被配置为将要形成在所述凸起部分中的颜色材料的量确定为清色材料或白色材料的量。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的图像处理装置，其中，所述第一获取单元或第二获取单元被配置为根据用户指示来获得所述第一颜色信息和第二颜色信息。
7.根据权利要求3所述的图像处理装置，进一步包括矢量运算单元，所述矢量运算单元被配置为对所述第一观察方向和第二观察方向执行矢量运算，
其中，所述凹凸数据获取单元被配置为基于所述矢量运算的结果来获得所述凹凸数据。
8.一种用于使计算机用作根据权利要求3至7中的任一项所述的图像处理装置的单元的程序。
9.一种图像处理方法，包括：
获得第一观察方向和关于物体在所述第一观察方向上的第一颜色信息；
获得第二观察方向和关于所述物体在所述第二观察方向上的第二颜色信息，所述第二颜色信息与所述第一颜色信息不同；
获得凹凸数据，所述凹凸数据表达打印介质上的凸起部分和凹陷部分的重复结构；以及
基于所述凹凸数据、第一颜色信息以及第二颜色信息来确定要形成在所述凹陷部分中的颜色材料的量和要形成在所述凸起部分中的颜色材料的量。
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