JP2001211337A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め測定されたインクジェットプリンタのガ
マットを基準にする限り、インク濃度の微妙な変化に起
因するガマットの変化に対応した色域補正はできない。 【解決手段】 色情報検出部8および色域圧縮制御部9
は、光源6およびカラーセンサ7を使用して検出されるプ
リンタ5の複数色のインクの色情報に基づき、入力画像
データの色域をプリンタ5の色域に補正する色域圧縮部3
2の補正処理を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置および
その方法に関し、例えば、画像出力デバイスのガマット
に基づく色域補正を行う画像処理装置およびその方法に
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像を扱うデバイスの色域（ガマ
ット: Gamut）、すなわち色の再現範囲の形状はデバイ
スごとに異なる。図1は、コンピュータグラフィクス用
モニタの色再現範囲と、インクジェットプリンタの色再
現範囲との違いを示す概念図で、L*a*b*色空間のa*b*平
面上でL*方向に明度を積分した図である。プリンタの色
再現範囲GMijpは、モニタの色再現範囲GMmonよりも小さ
く、とくに、緑色や青色の高彩度領域のプリンタの色再
現性が悪い。

【０００３】従って、出力デバイスの色再現範囲が入力
デバイスやモニタの色再現範囲よりも狭い場合、画像の
色情報を正確に再現することができない場合がある。こ
のような場合、元の画像情報をなるべく保ち、色再現範
囲外の色を色再現範囲内にマッピングする色修正処理、
一般的に「色域圧縮処理」や「ガマットマッピング」と
呼ばれる処理が元の画像情報に施される。

【０００４】この色修正処理は、カラーマネージメント
システム(CMS)として、様々な方法が提案さている。簡
単に説明すると、入力デバイスのガマットと、予め求め
てある出力デバイスのガマットとを比較して、出力デバ
イスのガマットが、入力デバイスのガマットよりも狭い
領域のデータに、ある圧縮、例えばリニア圧縮やクリッ
プ等々を施し、圧縮されたデータ出力するものである。
このような色域圧縮処理は、近年のディジタル入力デバ
イス、とくに電子スチルカメラ、所謂ディジタルカメラ
等の普及に伴い重要な技術になっている。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】上記の色域圧縮処理
は、予め求められた出力デバイスのガマットを基準にあ
る圧縮処理を施すものである。従って、画像処理時に出
力データを直接演算する、あるいは、出力デバイスのガ
マットに基づき作成された変換テーブルを参照して出力
データを得るなどの方法により実現される。

【０００６】しかし、インクジェットプリンタの場合、
そのガマットは色材であるインクの状態によって変化す
る。すなわち、インクジェットプリンタ用のインクの、
色材のキャリアである水や溶剤の比率は、微妙ながら経
時的に変化（減少）し、インク濃度の微妙な変化に起因
するインクジェットプリンタのガマットの変化が生じ
る。また、インクがなくなりインクタンクを交換するな
どした場合、インクのロットの違いにより微妙なインク
濃度の変化が生じることも考えられる。言い換えれば、
予め求められたインクジェットプリンタのガマットだけ
を基準にする限り、インク濃度の微妙な変化に起因する
ガマットの変化には対応できない。

【０００７】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、色材の変化に起因する色域の変化に対応した
色域補正を行うことができる画像処理装置およびその方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。

【０００９】本発明にかかる画像処理装置は、入力画像
データの色域を画像出力デバイスの色域に補正する補正
手段と、前記画像出力デバイスが使用する複数色の色材
の色情報を検出する検出手段と、検出される色情報に基
づき前記補正手段による補正処理を制御する制御手段と
を有することを特徴とする。

【００１０】本発明にかかる画像処理方法は、画像出力
デバイスが使用する複数色の色材の色情報を検出し、検
出される色情報に基づき、入力画像データの色域を前記
画像出力デバイスの色域に補正する補正処理を制御する
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。

【００１２】［構成］図2は本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。

【００１３】図2において、電子スチルカメラなどの画
像入力系デバイス1から出力されるカラー画像データ
は、画像入力部2を介して画像処理部3へ入力される。画
像処理部3は、入力されるカラー画像データにデバイス
に依存しない共通の色空間で色域圧縮処理(gamut compr
ession)を施し、色域圧縮処理されたカラー画像データ
を画像出力部4を介して画像出力系デバイスであるイン
クジェット方式などのプリンタ5へ送る。プリンタ5は、
入力されるカラー画像データに基づき、記録紙上に可視
像を印刷する。

【００１４】画像入力部2は、画像入力系デバイス1と画
像処理部3とをインタフェイスするほか、画像入力系デ
バイス1から入力されるカラー画像データに必要な処
理、例えばJPEG符号化されたカラー画像データを復号す
るなどの処理を行う。

【００１５】画像処理部3は、主として入力色空間変換
部31、色域圧縮部32および出力色空間変換部33から構成
される。入力色空間変換部31は、画像入力系デバイス1
に依存する色空間（例えばRGB）のカラー画像データ
を、デバイスに依存しない共通の色空間（例えばL*a*b
*）のカラー画像データに変換する。色域圧縮部32は、
入力色空間変換部31から出力されるデバイスに依存しな
い色空間のカラー画像データを色域圧縮する。出力色空
間変換部33は、色域圧縮されたカラー画像データを、出
力系デバイスに依存する色空間（例えばYMCK）のカラー
画像データに変換する。

【００１６】画像出力部4は、プリンタ5へカラー画像デ
ータを出力する際に必要な処理、例えばガンマ補正、量
子化（誤差拡散やディザなどの疑似階調処理を含む）お
よびラスタデータ化などの処理を行った後、カラー画像
データをプリンタ5へ送る。

【００１７】プリンタ5の印刷制御部51は、入力される
カラー画像データに基づき、機構部品駆動部52（具体的
にはモータなど）およびヘッド駆動部53を制御（例えば
HV変換やプリントヘッドへのデータ転送など）して、各
色のインクを突出するヘッド54から57を適切に駆動し、
記録紙上にカラー画像を形成する。

【００１８】光源6およびカラーセンサ7は、ヘッド54か
ら57それぞれに連結された図3に示すインクタンク10内
のインクの反射率を計測するための構成である。印刷制
御部51は、光源6およびカラーセンサ7を用いて、印刷に
際して適切なタイミングで各色のインクの反射率を計測
する。計測結果は色情報検出部8へ送られ、色域圧縮部3
2の色空間、つまりデバイスに依存しない色空間の情報
に変換された後、色域圧縮制御部9へ送られる。

【００１９】色域圧縮制御部9は、色情報検出部8から入
力される各色のインクの色味情報に基づき、色域圧縮部
32による色域圧縮処理を制御する。

【００２０】［光源およびカラーセンサの配置］図3は
光源6およびカラーセンサ7の配置を説明する図である。
なお、光源6およびカラーセンサ7をインクタンク10ごと
に備えて各色のインクの色味情報を検出すればよい。ま
た、プリントヘッドにインクタンク10が装着された状態
で印刷を行う構成のプリンタ5の場合、プリントヘッド
を移動することで、一組の光源6およびカラーセンサ7に
より各色のインクの色味情報を検出することができる。

【００２１】インクタンク10は、タンク壁によりその内
部を二つのインク室10aおよび10bに仕切り、両インク室
をインクタンク底部で連通させ、一方のインク室10aに
毛細管力が調整されたインク吸収体を充填する。そし
て、インクタンク10には、プリントヘッドと連結するた
めのインク供給部102、大気連通部103およびインク注入
口104が備わる。なお、インク注入口104はゴムなどの栓
105で塞がれる。また、大気連通部103、インク供給部10
2およびインク注入口104の位置関係は図3に限定される
ものではない。

【００２２】さらに、インク室10aの底面には、インク
室10aのインク吸収体に浸透したインクの反射率を光源6
およびカラーセンサ7によって計測するための透明窓101
が設けられている。インクがある間は、インク室10bか
ら供給されるインクがインク室10aのインク吸収体に浸
透しているため、透明窓101からインク室10aのインクの
反射率を測定することができる。また、インク吸収体に
吸収された状態でインクの反射率が測定されるため、イ
ンク残量に関わらず安定した測定ができる。勿論、イン
クが減少すれば、インク吸収体自体の反射率が支配的に
なるため、インクの反射率は計測できない。しかし、計
測結果がインク吸収体の分光反射率に近付くのでインク
が無くなったことが検出できる。

【００２３】また、光源6およびカラーセンサ7の組み合
わせは、インクの反射率を視感度特性（スペクトル三刺
激値）に近い分光感度で計測するように構成することが
好ましい。様々な組み合わせが可能であるが、例えば、
可視光域全域に分光発光特性を有する光源6と、いわゆ
るRGBの分光感度を有するカラーセンサ7の組み合わせが
考えられる。あるいは、構成を簡単にするためは、光源
6として、輝線スペクトル状の光源（例えばLEDなど）を
用いてもよいが、その際のスペクトルの波長はスペクト
ル三刺激値の重心波長が好ましい。これに対応するカラ
ーセンサ7としては、RGBの分光感度を有するセンサを用
いる。もし、時分割に光源6を発光させる場合は、可視
光域全域に分光感度を有するセンサを用いることが好ま
しい。

【００２４】また、図3には、光源6およびカラーセンサ
7をインクタンク10の底面側に配置する例を示すが、こ
れに限ったことではなく、インクタンク10の側面側に配
置することもできる。つまり、機器の都合に応じて適切
に計測できる場所に配置すればよい。

【００２５】さらに、計測精度を向上させるために、イ
ンクタンク10の透明窓101近傍に白色の基準データを取
得するための白色部分を設けたり、黒色の基準データを
取得するためのダミーセンサ（遮光したセンサ）を設け
る場合がある。

【００２６】また、光源6およびカラーセンサ7にゲイン
を制御する手段を追加すると、さらに測定精度を向上す
ることができる。つまり、光源6の発光量を制御した
り、光源6から透明窓101を経てカラーセンサ7に至る光
路の光量を制御したり、光電変換する際の積分時間を制
御したり、カラーセンサ7の電気的出力信号を電気的に
制御するなどによりゲインを制御する。

【００２７】また、上記ではインクの反射率を計測する
構成を説明したが、インクの透過率を計測する構成も可
能である。この場合、インク残量に透過率が左右されな
いように、光源6からカラーセンサ7に至る光路長が一定
になるように構成することが望ましい。

【００２８】［色情報検出部および色域圧縮制御部の動
作］次に、色情報検出部8および色域圧縮制御部9の動作
を簡単に説明する。

【００２９】光源6およびカラーセンサ7によって得られ
るインクの色情報のRGB各色成分を例えばIr、IgおよびI
bで表すと、色情報検出部8はIr、IgおよびIbの情報を色
域圧縮部32が利用する色空間の情報に変換する。例えば
LCh色空間が利用されているとすると各変換後の情報はL
i、Ciおよびhiである。このインクの色情報と、実際に
記録紙に印刷されたときの色情報との関係は、予め測定
された情報として色情報検出部に保存されていて、印刷
時の色情報として変換後の情報が出力される。勿論、記
録紙の種類（例えば普通紙や専用記録紙など）が異なれ
ば変換後の情報も異なることになり、ユーザインタフェ
イスや設定スイッチなどによって設定された記録紙の種
類を示す情報が色情報検出部8に設定されている。

【００３０】このようにして得られたインクの色情報は
色域圧縮制御部9へ送られる。色域圧縮制御部9は、イン
クの色情報Li、Ciおよびhiと、装置の製造時（または設
計時）の初期値であるインクの色情報Li0、Ci0およびhi
0とを比較して、その比較結果に基づき色域圧縮部32の
色域圧縮を制御する。

【００３１】図4および図5は色域圧縮の制御方法の一例
を示す図で、一色相hiのLC平面を表している。

【００３２】図4および図5に示すように、画像入力系デ
バイス1のガマットはプリンタ5のガマットよりも広いた
め、画像入力系デバイス1のガマットのカラー画像デー
タはプリンタのガマットに入るように色圧縮される。初
期値のインクの色情報Li0、Ci0は図3のA点で示され、測
定結果のインクの色情報Li、CiはB点で示される。勿
論、説明を容易にするために、図4および図5にはA点お
よびB点の差が誇張されて記載されている。

【００３３】図4に示す補正後のプリンタガマットは、
測定結果の色情報であるB点と補正後のプリンタガマッ
トとの関係が、A点とプリンタの初期ガマットとの関係
に相似するように演算されたものである。また、図5に
示す補正後のプリンタガマットは、A点とB点との距離
（変化量）に応じて、プリンタの初期ガマットを平行移
動するように演算されたものである。

【００３４】図4および図5に示すプリンタガマットの補
正を各色相hiで行う。色相hiの数としては、より多くの
色相で測定することが好ましいが、少なくともインクタ
ンク10の色の種類分の色相で測定することが好ましい。
例えばインクの色がY、MおよびCの三色の場合は少なく
とも三つの色相で測定するが、さらにR、GおよびBの三
つの色相で測定するのがより好ましい。また、低濃度の
インクを有する場合は、それらに対応する色相において
測定すれば、さらにプリンタガマットの精密な補正が可
能になる。

【００３５】複数の色相で測定する場合、非測定の色相
に対するプリンタガマットの補正は、測定色相の例えば
線形補間により容易に求めることができる。

【００３６】図4および図5に示す補正方法は何れも、プ
リンタガマットに対する色域圧縮を計算によって行うこ
とを想定して、プリンタガマットを簡単に補正できる方
法を示した。より正確に色域圧縮するためには、予め、
インクの色情報と印刷時のプリンタガマットとの関係を
測定し、その測定結果をテーブル化して、測定結果のイ
ンク情報によりテーブルを参照して色域圧縮する方法が
ある。このように、事前にテーブルを作成する場合は、
測定する色相に対応する色空間（例えばLC空間）でテー
ブルを作成しておけば、非測定の色相における補正値
は、テーブルデータから容易に求められる。

【００３７】なお、上記では、プリンタガマットに対す
る色域圧縮の方法について何ら言及していないが、例え
ば、彩度圧縮法、明度圧縮法、色差最小法および特開平
09ー98298号公報に開示された方法などがあり、必要に応
じて、それらの方法の何れかを採用すればよい。

【００３８】さらに、プリンタガマット、色域圧縮の方
法、並びに、インクの情報および変換情報を含めてテー
ブル化する方法もある。この場合、インクの情報の色空
間変換処理が省け、より簡便な処理が可能になる。

【００３９】また、図4および図5ではLCh色空間を例に
説明したが、一般に、色相(hue)を一定にして、明度(li
ghtness)および彩度(chroma)の二次元平面で色域圧縮を
行うのが、色相の変化がなくよいとされるからである。
しかし、他の色空間で色域圧縮を行ってもよいことは言
うまでもない。

【００４０】このように、本実施形態によれば、光源お
よびカラーセンサを用いてインクの色情報を検出し、検
出されたインクの色情報に基づき、プリンタガマットを
補正することにより、インクの経時変化やロットの違い
によるプリンタガマットの変化を補正することができ、
より適切な色域圧縮を行って自然な色再現を得ることが
できる。さらに、カラーセンサによって得られる情報か
らインク残量の検出も可能になる。

【００４１】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【００４２】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることはいうまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることはいうまでもない。

【００４３】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることはいうまでもない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
色材の変化に起因する色域の変化に対応した色域補正を
行う画像処理装置およびその方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】モニタの色再現範囲とプリンタの色再現範囲と
の違いを示す概念図、

【図２】本発明にかかる一実施形態の画像処理装置の構
成例を示すブロック図、

【図３】インクタンクの構成例を示す図、

【図４】色域圧縮の制御方法の一例を示す図、

【図５】色域圧縮の制御方法の一例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ ５Ｃ０７９ Ｆターム(参考） 2C056 EA11 EB20 EB47 EB58 EE03 HA58 2C262 AA02 AA24 AC08 BA01 BA09 BC19 EA04 EA11 EA13 GA01 5B057 AA11 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 5C074 BB16 DD24 DD26 DD27 EE20 FF15 5C077 LL19 MP08 PP33 PP35 PP37 PP74 SS03 TT05 5C079 HB01 HB03 HB08 HB11 JA21 JA25 KA12 KA15 KA20 LA02 LB02 NA03 PA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像データの色域を画像出力デバイ
   スの色域に補正する補正手段と、 前記画像出力デバイスが使用する複数色の色材の色情報
   を検出する検出手段と、 検出される色情報に基づき前記補正手段による補正処理
   を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処
   理装置。
2. 【請求項２】 前記補正手段は、前記入力画像データを
   前記画像出力デバイスの色域にマッピングすることを特
   徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記色材の反射光を検
   出するための光源およびカラーセンサを有することを特
   徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記画像出力デバイスはカラーインクジ
   ェットプリンタであることを特徴とする請求項1または
   請求項2に記載された画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記色材はインクであり、前記インクを
   供給するタンクには前記検出手段がインクの色情報を検
   出するための透明窓があることを特徴とする請求項4に
   記載された画像処理装置。
6. 【請求項６】 画像出力デバイスが使用する複数色の色
   材の色情報を検出し、検出される色情報に基づき、入力
   画像データの色域を前記画像出力デバイスの色域に補正
   する補正処理を制御することを特徴とする画像処理方
   法。