JP2001245167A - 電子写真の画像処理装置及びそれを利用した電子写真装置 - Google Patents

電子写真の画像処理装置及びそれを利用した電子写真装置

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JP2001245167A JP2000266897A JP2000266897A JP2001245167A JP 2001245167 A JP2001245167 A JP 2001245167A JP 2000266897 A JP2000266897 A JP 2000266897A JP 2000266897 A JP2000266897 A JP 2000266897A JP 2001245167 A JP2001245167 A JP 2001245167A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】CRTのガンマ特性に対応したRGB画像デー
タから、再現目標濃度の画像を再現できるCMYの画像
再生データを生成する画像処理装置とそれを利用した電
子写真装置を提供する。 【解決手段】RGB色空間の入力階調データをCMY色
空間の階調データに色変換し、ハーフトーン処理により
CMYの色空間の階調データを画像再生データに変換す
る画像処理装置において、RGBの色空間の階調に対す
る出力濃度のガンマ特性A(G54)と、ハーフトーン
処理におけるCMYの色空間の階調に対する出力濃度の
ガンマ特性B(68)とを、同等にすることを特徴とす
る。この画像再生データを使用して印刷すれば、デザイ
ンされた画像の色を忠実に再現することができ、高画質
の画像の印刷ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタやコピー
などの電子写真装置の画像処理装置及びそれを利用した
電子写真装置に関し、例えば、表示装置の特性に最適化
されたRGBの画像データをCMYKの画像データに変
換し、更にハーフトーン処理によって画像再生データを
生成する画像処理装置及びそれを利用した電子写真装置
に関する。或いは、別のデバイス特性に最適化された、
またはデバイスに依存しない所定の特性に最適化された
第1の色空間の画像データを電子写真装置のトナーの色
空間の画像データに変換し、更にハーフトーン処理によ
って画像の中間階調を表現する画像再生データを生成す
る画像処理装置及びそれを利用した電子写真装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】コンピュータグラフィックを利用して生
成される画像は、コンピュータの画面上でデザインさ
れ、RGBの画像データが生成される。このRGBの画
像データは、各色の画素毎の階調データであり、その画
像は、プリンタなどの電子写真装置により印刷される。
電子写真装置は、RGBの画像データを印刷エンジンに
対応したCMYKの画像データに色変換する。色変換に
より求められたCMYKの画像データは、ハーフトーン
処理により画素毎の画像再生データに変換され、レーザ
ビームを利用する印刷エンジンに供給される。
【0003】カラーの電子写真装置では、CMYにK
(黒)を加えたCMYKのトナーを利用するが、K
(黒)はCMYを混合した結果代用されるものである。
従って、CMYの色空間であっても、具体的な電子写真
装置では、Kを加えたCMYKの色空間の画像データを
生成して、印刷を行うのが一般的である。従って、本明
細書では、より一般的なCMYKの色空間で説明する。
従って、CMYKの色空間と称する場合は、実質的に同
じであるCMYの色空間も含む概念である。
【0004】レーザビームを利用したページプリンタに
おいて、上記の画像再生データは、画素内のビーム照射
領域を特定する駆動パルス幅データであり、この画像再
生データに従って、レーザを駆動する駆動パルスが生成
される。
【0005】上記の色変換処理は、RGBの3次元デー
タをCMYKの4次元データ(またはCMYの3次元デ
ータ)に変換する。通常、この色変換は、RGBの階調
データと、CMYKの階調データとの関係を離散的に示
す色変換テーブルを利用して行われる。RGBの階調デ
ータがそれぞれ256階調を有する場合、全てのRGB
階調データの組み合わせである2563=1670万色
に対応するCMYKの階調データの組み合わせを、色変
換テーブルに持たせることは、データ量(64Mbyte)
が膨大になりすぎて現実的ではない。従って、通常は、
2563=1670万色のうち、数百〜数万色の格子点
に対する変換値を色変換テーブルに持たせ、それらの格
子点の中間は、補間処理によりCMYの変換値を求めて
いる。この補間処理には線形補間が一般的である。
【0006】一方、ハーフトーン処理には、濃淡画像の
階調再現の2値化手法である多値ディザ法が広く利用さ
れている。この多値ディザ法によれば、入力信号である
CMYK各色の階調データに対して、階調データと画像
再生データとの対応を有するハーフトーンテーブル(ガ
ンマテーブル)を参照し、それぞれの画素内でのトナー
付着領域であるドット領域を決定する。このドット領域
が、レーザビームが照射されてトナーが付着する領域で
あり、画像再生データ(駆動パルス幅データ)により特
定される。そして、複数の隣接する画素からなるセルに
おいて、上記複数のドットによってセル内の網点が形成
され、この網点の大きさにより濃淡画像の中間階調が再
現される。
【0007】従来のハーフトーン処理の変換テーブルで
あるハーフトーンテーブル(ガンマテーブル)は、CM
YK各色の階調データを、印刷された結果得られる光学
濃度(Optical Density)に対応する画像再生データ
(駆動パルス幅データ)に変換する。この変換特性は、
通常、CMYKの階調データに対して駆動パルス幅が単
純増加するリニアな特性である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンピ
ュータのモニタ画面、例えばCRT画面の出力濃度は、
RGBの階調データに対してある特殊なガンマ特性を有
する。例えば、図9は、CRT画面のRGBの階調デー
タxと表示画面の出力輝度Iとの関係を示す特性図であ
る。この例によれば、暗い画像に対応する階調値が低い
領域では、階調xの変化に対する輝度Iの変化率は小さ
く、一方、明るい画像に対応する階調値が高い領域で
は、階調xの変化に対する輝度Iの変化率は大きい。即
ち、I=kx n(nは通常1.8〜2.2)の関係である。
【0009】一方、プリンタなどの電子写真装置の出力
は、紙の上の印刷物であり、印刷物を観察したときの輝
度Iは、印刷物の反射率Rに比例し(I=k'R)、従っ
て、R=kxnとすることができる。そして、印刷物の
出力濃度(光学濃度)Dは、反射率Rに対して、D=−
log10Rの関係で定義されている。
【0010】図10は、上記の関係式に従って、モニタ
画面でのRGBの階調値xと印刷物の出力濃度Dとの関
係を示す特性図である。この特性図によれば、暗い画像
に対応する、入力階調値xが低い領域では、階調xの変
化に対する出力濃度Dの変化率は大きく、一方、明るい
画像に対応する、入力階調値xが高い領域では、階調x
の変化に対する出力濃度Dの変化率は小さい。
【0011】従って、図10の特性曲線を有するRGB
階調データと、ハーフトーン処理部でのリニアな変換特
性を利用していたことにより、従来において次の点が問
題になっていた。即ち、色変換において、格子点の間の
RGB階調データが線形補間によりCMYKの階調デー
タに変換された結果、その変換されたCMYKの階調デ
ータがハーフトーン処理によって、画像再生データ(駆
動パルス幅データ)に変換されると、図10に示したR
GBの階調データに対する出力濃度D(再現目標濃度)
と異なる出力濃度に対応する画像再生データが生成され
る。これは、電子写真装置で印刷された画像の出力濃度
が、コンピュータのCRTモニタ画面上でデザインされ
た画像の輝度に対応する濃度とは異なることを意味す
る。このようなことは、CRTモニタ画面上の画像と印
刷された画像とが異なるという点で、画質の低下になり
好ましくない。
【0012】上記の問題は、液晶ディスプレイを使って
デザインされたRGBの画像データを入力値とし、CM
YKのインクを利用する電子写真装置でも存在する。同
様に、ウインドウズ(登録商標)上で規定されているs
RGBの画像データや、印刷機で生成されたCMYKの
画像データや、或いはカラーマネージメントモジュール
を利用してデバイスに依存しない色空間(Device Indep
endent Color Space)であるCIELabやCIEXY
Zの画像データ等を入力値とし、それらと異なるインク
の色空間の画像データに変換する電子写真装置でも同様
の問題を有する。
【0013】そこで、本発明の目的は、所定の特性を有
する第1の色空間の画像データに対して、画質を劣化さ
せることなく、電子写真装置に最適な第2の色空間の画
像再生データを生成することができる画像処理装置、及
びそれを利用した電子写真装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、第1の色空間の入力階調
データを第2の色空間の階調データに色変換し、ハーフ
トーン処理により第2の色空間の階調データを画像再生
データに変換する画像処理装置において、第1の色空間
の階調に対する出力濃度のガンマ特性Aと、ハーフトー
ン処理における第2の色空間の階調に対する出力濃度の
ガンマ特性Bとを、同等にすることを特徴とする。
【0015】上記の発明によれば、色変換において、色
変換テーブルにおける格子点の間の第1の色空間の階調
データを、第2の色空間の階調データに補間処理によっ
て求めても、ハーフトーン処理において、同様のガンマ
特性Bによってハーフトーン処理されるので、前記第1
の色空間の階調データに割り当てられた出力濃度と同等
の出力濃度を再現する画像再生データを生成することが
できる。従って、この画像再生データを使用して印刷す
れば、デザインされた画像の色を忠実に再現することが
でき、高画質の画像の印刷ができる。
【0016】即ち、上記の発明では、色変換用のガンマ
特性Aとハーフトーン処理用のガンマ特性Bとが、互い
に相関関係を有する。或いは、両ガンマ特性A、Bがお
互いに関連性を有する関係にある。つまり、ガンマ特性
Aが下に凸または上に凸の特性を有するなら、それに依
存してガンマ特性Bも同様の特性を有する。このよう
に、ガンマ特性Bはガンマ特性Aに依存した特性を有す
る。
【0017】上記の発明において、より好ましい実施例
では、上記のガンマ特性Aとガンマ特性Bとは、同等の
ノンリニアな特性を有する。別の好ましい実施例では、
ガンマ特性Aにおける、明るい画像領域での入力階調に
対する出力濃度の変化率と、暗い画像領域での入力階調
に対する出力濃度の変化率との大小関係が、ガンマ特性
Bにおける同様の大小関係と同じになる。
【0018】上記実施例では、第1の色空間の画像デー
タの階調と出力濃度との関係を示すガンマ特性Aと、ハ
ーフトーン処理での第2の色空間の画像データの階調と
出力濃度に対応する画像再生データとの関係を示すガン
マ特性Bとを、同等のノンリニアな特性でそろえている
ので、その画像再生データを使用して印刷すれば、デザ
インされた画像を忠実に再現することができ、高画質の
画像の印刷ができる。
【0019】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面では、第1の色空間の入力階調データから、画像
の中間階調を表現する画像再生データを生成する画像処
理装置において、前記第1の色空間の入力階調データ
を、第2の色空間の階調データに、色変換テーブルを参
照する補間処理により変換する色変換部と、第2の色空
間の階調データと前記画像再生データとの対応を有する
ハーフトーンテーブルを参照して、前記第2の色空間の
階調データを画像再生データに変換するハーフトーン処
理部とを有し、前記第1の色空間の入力階調データの、
画像の明るさ毎の階調値に対する出力濃度のガンマ特性
Aと、前記ハーフトーンテーブルの、画像の明るさ毎の
階調値に対する出力濃度のガンマ特性Bとを同等にする
ことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
尚、本発明は、第1の色空間と第2の色空間が、様々な
色空間の場合に適用することができるが、以下の説明で
は、一例として、CRTモニタの特性によるRGB色空
間に対して、ページプリンタのCMYK色空間に対する
画像再生データを生成する画像処理装置について説明す
る。
【0021】図1は、本実施の形態例における電子写真
印刷システムの構成図である。この例では、ホストコン
ピュータ50において、第1の色空間であるRGBの階
調データ(各8ビットで合計24ビット)からなる画像
データS54が生成され、ページプリンタなどの電子写
真装置60に与えられる。
【0022】ページプリンタなどの電子写真装置60
は、供給された画像データS54を第2の色空間である
CMYKの階調データに変換して、その色空間のトナー
を利用してカラー画像を再現する。電子写真装置60内
には、画像処理を行ってエンジンにレーザの駆動パルス
信号S70を供給するコントローラ62と、その駆動パ
ルス信号S70に従って画像の再生を行う印刷エンジン
72とを有する。
【0023】ホストコンピュータ50において、ワード
プロセッサや図形ツールなどのアプリケーションプログ
ラム52により、文字データ、図形データ及びビットマ
ップデータ等が生成される。これらのアプリケーション
プログラム52により生成されたそれぞれのデータは、
ホストコンピュータ50内にインストールされている電
子写真装置用のドライバ54により、ラスタライズさ
れ、画素毎のRGB各色の階調データからなる画像デー
タS54に変換される。
【0024】このコンピュータグラフィックによる画像
のデザインは、CRT等のコンピュータのモニタ画面上
で最適な画質または色になるように行われる。従って、
コンピュータグラフィックにより生成されるRGBの画
像データS54は、CRTのモニタの階調に対する出力
濃度のガンマ特性に従う。このガンマ特性は、例えば図
10に示した通りであり、明るい画像に対応する領域、
つまり入力階調値xが高い領域では、入力階調値の変化
に対する出力濃度の変化率は小さく、暗い画像に対応す
る入力階調値xが低い領域では、入力階調値の変化に対
する出力濃度の変化率は大きい。もちろん、別のモニタ
装置の場合は、それとは異なるガンマ特性を有すること
もありうる。
【0025】さて、電子写真装置60内にも、図示しな
いマイクロプロセッサが内蔵され、そのマイクロプロセ
ッサとインストールされている制御プログラムにより、
色変換部64、ハーフトーン処理部66及びパルス幅変
調部70等を含むコントローラ62が構成される。ま
た、印刷エンジン72では、例えば駆動パルス信号S7
0によって画像描画用のレーザダイオード74が駆動さ
れる。そのレーザビームが、感光ドラム76に照射され
て潜像が形成され、その潜像にCMYKのトナーが順番
に付着され、図示しない転写ドラムで重ね印刷される。
【0026】コントローラ62内の色変換部64は、供
給された各画素毎のRGBの階調データS54を、RG
Bと補色関係にあるCMYKの階調データS64に変換
する。この色変換処理は、RGBの階調データの組み合
わせと、CMYKの階調データの組み合わせとの対応を
示す色変換テーブル65を参照することにより行われ
る。
【0027】但し、RGBの階調データが、それぞれ8
ビット、256階調の場合は、そのRGBの階調データ
の組み合わせは、2563=1670万通り(1670
色)になる。従って、この1670万種類のRGBの階
調データに対応してCMYKの階調データの組み合わせ
を、全て色変換テーブルに含ませることは、データ量
(64Mbyte)が膨大になりすぎて現実的ではない。そ
こで、色変換テーブル65では、上記1670万色のう
ち、数百〜数万色の格子点に対するCMYKの変換値を
有する。そして、入力されるRGBの階調データが、上
記格子点の間の値である場合は、隣接する格子点を利用
した補間演算、例えば線形補間演算により、対応するC
MYKの階調データS64を求める。
【0028】CMYKの階調データS64も、例えば各
色8ビットずつの階調データであり、最大で256階調
を有し、色変換部64は、画素毎のRGB階調データS
54を、CMYK各色のプレーンにおける画素毎の階調
データS64に変換し、ハーフトーン処理部66に供給
する。
【0029】ハーフトーン処理部66は、ドット毎のC
MYK階調データS64に対して、予め作成された階調
データと画像再生データとの対応を有するハーフトーン
テーブル(ガンマテーブル)68を参照して、各画素に
対する画像再生データS66を生成する。この画像再生
データS66は、画素内にCMYK各色のトナーを付着
させるビーム照射領域を示す駆動パルスデータである。
この画像再生データである駆動パルスデータS66は、
パルス幅変調器70に供給され、駆動パルス信号S70
が生成される。
【0030】本実施の形態例では、ハーフトーン処理部
66は、多値ディザ法を利用することで、例えばカラー
プリンタ等の600dpi程度の少ないドット密度にお
いて、解像度が高くより多くの階調を再現することがで
きる。
【0031】図2は、好ましい実施の形態例における多
値ディザ方式のハーフトーンテーブル(ガンマテーブ
ル)の例を示す図である。多値ディザ方式では、画素毎
の階調データからなる入力データS64に対し、ハーフ
トーンテーブルを参照して画像再生データを出力する。
例えば画素P00は、パターンマトリクス21の対応する
画素のパターン番号「7」を参照し、階調とレーザ駆動
のパルス幅との対応関係を示すインデックステーブル2
2からそのパターン番号「7」に対応するテーブル
「7」を参照し、画素P00の階調データに対応するパル
ス幅データに変換する。このように、パターンマトリク
ス21とインデックステーブル22とで、階調データと
画像再生データの対応を有するハーフトーンテーブル
(ガンマテーブル)68を構成する。
【0032】レーザビームを各画素に照射する場合、画
素内にレーザビームを照射するしないの2値の画像再生
データだけでなく、画素内のどの範囲にレーザビームを
照射するかの多値の画像再生データを利用することで、
より多階調の濃淡画像を再生することができる。ハーフ
トーン処理部66は、かかる機能を利用する多値ディザ
方式により、画素毎の画像再生データS66としてレー
ザビームの駆動パルス幅データを生成する。
【0033】ページプリンタなどの電子写真装置は、レ
ーザビームを紙送り方向とは垂直の方向(主走査方向)
に走査しながら、ビームを照射するしないにより、画素
内において走査方向の一部分の領域にビームを照射する
ように制御することができる。従って、例えば256種
類のレーザ駆動パルスを利用することで、画素内の走査
方向において、256種類の潜像を形成することができ
る。
【0034】パターンマトリクス21には、図示される
様に8種類のパターンが配置される。更に、インデック
ステーブル22には、256階調に対して256種類の
パルス幅が対応づけられている。しかも、8種類のパタ
ーンそれぞれにおいて、階調とパルス幅の対応づけが異
なる。図2の例では、インデックステーブル22のパタ
ーン1と2については、階調の0〜63に対して、パル
ス幅の0〜255が対応付けられ、階調の64〜255
に対しては、全てパルス幅の255(ドット内全てにビ
ームを照射する)が対応付けられている。従って、パタ
ーン1と2は、比較的低い階調値でも成長するドットと
なる。また、図2の例では、インデックステーブル22
のパターン3と4については、階調の0〜63に対し
て、パルス幅の0が対応付けられ、階調の64〜127
に対して、パルス幅の0〜255が対応付けられ、それ
より高い階調の128〜255に対して、パルス幅の2
55が対応付けられる。従って、このパターン3,4
は、パターン1,2の次に高い階調値に対して成長する
網点内のドットに対応する。
【0035】同様に、インデックステーブル22のパタ
ーン5,6については、階調の0〜127に対して、パ
ルス幅の0が対応付けられ、階調の128〜191に対
して、パルス幅の0〜255が対応付けられ、それより
高い階調の192〜255に対して、パルス幅の255
が対応付けられる。更に、インデックステーブル22の
パターン7,8については、階調の0〜191に対し
て、パルス幅の0が対応付けられ、階調の192〜25
5に対して、パルス幅の0〜255が対応付けられる。
従って、パターン5,6は更に階調の増加に対して遅く
成長するドットに対応し、パターン7,8は最も遅く成
長するドットに対応する。
【0036】尚、網点が構成されるセル領域は、複数の
画素で構成され、各画素領域内において、画像再生デー
タにより特定される領域にトナーが付着されてドットが
形成される。この画素内に形成されるドットの集合によ
り、網点が構成される。
【0037】図3,4は、従来及び本実施の形態例にお
ける色変換部とハーフトーン処理部の変換テーブルを示
す図である。両者の図を比較することにより、本実施の
形態例のメリットが理解される。両図には、同じ引用番
号を与えている。
【0038】図3,4において、第1象限には、モニタ
画面でのRGBの階調データS54と出力濃度Dとの関
係を示すガンマ特性曲線G54の例が示される。第1象
限では、横軸xがRGBの階調データS54であり、縦
軸yがモニタ画面での出力濃度Dである。なお、モニタ
画面での出力濃度Dは、モニタ画面での出力輝度を、前
述の方法により等価な濃度に変換したものである。この
ガンマ特性曲線G54は、画像中の比較的明るい領域で
の、入力階調の変化に対する出力濃度Dの変化率が小さ
く、比較的暗い領域での入力階調の変化に対する出力濃
度Dの変化率が大きいという特性を持つ。図中D1、D
2、D3は、RGB階調値x1、x2、x3に対する望
ましい出力濃度D、すなわち再現目標濃度を示してい
る。
【0039】第2象限は、ハーフトーン処理部のハーフ
トーンテーブル(ガンマテーブル)68の特性曲線が示
される。ハーフトーンテーブル68によれば、横軸yに
示された入力CMYK階調データS64が、縦軸yに示
された出力濃度Dに対応する画像再生データS66に変
換される。但し、この特性曲線68は、厳密に言えば、
印刷エンジンの特性も含んでいて、出力濃度Dを生成す
るためのレーザーの駆動パルス幅の値との関係ではな
い。
【0040】第3象限は、単なる折り返し部であり、横
軸xのマイナス方向を縦軸yのマイナス方向に対応させ
ている。従って、縦軸y(マイナス方向)にも、色変換
後のCMYK階調データが対応する。
【0041】第4象限には、色変換部の色変換テーブル
曲線65が示される。横軸xは入力されるRGB階調デ
ータS54、縦軸yは色変換されたCMYK階調データ
S64をそれぞれ示す。
【0042】色変換テーブル65は次のようにして生成
される。例えば、RGBの入力値x1に対しては、CR
Tモニタのデバイス特性により出力濃度D1が決まって
いる。そこで、第2象限に示したハーフトーンテーブル
特性により、出力濃度D1を生成することができるCM
YK値y1を求める。そして、第3象限で折り返して、
そのCMYK値y1と、入力のRGB値x1との交点
を、変換テーブル65の値とする。同様にして、入力の
RGB値x2に対しても、CMYK値y2との交点が、
変換テーブル65の値となる。このようにして、離散的
に決められた入力値xに対して、上記の方法で求めた変
換されるべき値yにより、変換テーブル65が構成され
る。前述したように、変換テーブル65は、入力のRGB
値xの全てに対する変換値yを含んでいるのではなく、
x1、x2といった、離散的な入力点に対する変換値を
有している。
【0043】図3の第4象限に示された色変換テーブル
65は、RGBとCMYKとの関係を示している。つま
り、RGB階調値は大きくなると明るくなり、CMYK
階調値は大きくなると暗くなる。従って、明るい画像に
対応するRGBの高い階調データは、CMYKの低い階
調データに対応し、一方、暗い画像に対応するRGBの
低い階調データは、CMYKの高い階調データに対応す
る。
【0044】色変換テーブルは、例えばx1,x2とy
1,y2の如く離散的な格子点の対応しか有しない。従
って、その間の入力値x3に対応するCMYK階調デー
タy3は、線形補間演算により求められる。
【0045】従来例のハーフトーンテーブル68のガン
マ特性は、図3に示される通り、単純増加のリニアな特
性である。まず、色変換テーブルの格子点であるRGB
階調データx1,x2に対する画像処理を説明する。R
GB階調データx1、x2は、第4象限の色変換テーブ
ル65によりCMYK階調値y1,y2に変換される。
CMYK階調値y1、y2は、第3象限で折り返され、
第2象限のハーフトーンテーブル68により、出力濃度
D1,D2に対応する画像再生データS66に変換され
る。一方、第1象限からx1、x2の再現目標濃度はD
1,D2であることが理解され、これらの出力濃度は、
再現目標濃度と一致している。その理由は、上記で説明
した通り、色変換テーブルの作成時にこのような関係に
なるように、格子点の対応が作成されるからである。
【0046】次に、色変換テーブルの格子点であるRG
B階調データx1,x2の間の階調データx3に対する
画像処理を説明すると、第1象限から、RGB階調デー
タx3の再現目標濃度は、D3であることが理解され
る。そして、第4象限の色変換テーブル65では、x3
が格子点x1,x2と一致していないので、格子点(x
1,y1)と(x2,y2)とを結ぶ直線とx=x3の
交点から、CMYK階調値y3が求められる。即ち、線
形補間演算である。このy3が第3象限で折り返され、
第2象限のハーフトーンテーブル68により、出力濃度
D4に対応する画像再生データS66に変換される。こ
の出力濃度D4は、再現目標濃度D3とは異なってい
る。
【0047】図3の例では、出力濃度D4は再現目標濃
度D3よりも高い濃度になる。従って、CRTモニタ画
面上で明るい画像であったものが、それより暗い画像と
して印刷される。
【0048】それに対して、図4に示された本実施の形
態例におけるハーフトーンテーブル68のガンマ特性
は、RGBの階調値の出力濃度に対するガンマ特性G5
4と同等の特性を有する。つまり、CMYK階調値が低
い、すなわち画像中の明るい領域では、入力階調値の変
化に対する出力濃度Dの変化率は小さく、一方、CMY
K階調値が高い、すなわち暗い領域では、階調値の変化
に対する出力濃度Dの変化率は大きい。これは、第1象
限に示される、RGB階調値に対する出力濃度の特性と
同等である。
【0049】その結果、図4のハーフトーンテーブル6
8を利用して変換処理する本実施の形態例のハーフトー
ン処理部66は、CMYK階調値y3に対して、理想的
な出力濃度D3に対応する画像再生データS66を生成
することができる。即ち、本実施の形態例の画像処理装
置は、再現目標濃度D3に対応するRGB階調データx
3に対して、第2象限の変換テーブル65に従って、格
子点x1,x2を利用した線形補間演算により色変換処
理を行いCMYKの階調データy3を生成する。更に、
第4象限のハーフトーンテーブル68を参照するハーフ
トーン処理により、そのCMYK階調データy3を再現
目標濃度D3に対応する画像再生データS66に変換す
る。
【0050】このハーフトーンテーブル68は、CMY
K値が256階調を有する場合は、それら全ての階調に
対する出力の画像再生データ値の対応を有する。従っ
て、ハーフトーン処理部では、線形補間演算は行われな
い。
【0051】図4に示される通り、第1の色空間である
RGB階調値に対する出力濃度Dのガンマ特性G54
が、下に凸の特性を有するので、ハーフトーン処理部の
変換テーブル(ガンマテーブル)68の特性も、下に凸
の特性を有する。それとは逆に、第1の色空間であるR
GB階調値に対する出力濃度Dのガンマ特性G54が、
上に凸の特性を有する場合は、ハーフトーン処理部の変
換テーブル(ガンマテーブル)68の特性も、上に凸の
特性を有する必要がある。更に、第1の色空間であるR
GB階調値に対する出力濃度Dのガンマ特性G54が、
S字特性を有する場合は、ハーフトーン処理部の変換テ
ーブル(ガンマテーブル)68の特性も、S字特性を有
する必要がある。
【0052】以上の様に、本実施の形態例の画像処理装
置は、ハーフトーン処理部の変換テーブル(ガンマテー
ブル)68のガンマ特性を、RGB階調データの出力濃
度に対するガンマ特性と同等の特性にしたことで、従来
の再現目標濃度と一致する画像再生データS66を生成
することができる。従って、かかる画像再生データS6
6を利用して画像を印刷すると、CRTモニタ画面上で
デザインした画像を忠実に再現することができ、画質を
向上させることができる。
【0053】図5は、電子写真印刷システムの別の構成
図である。このシステム構成例は、図1に示したシステ
ム構成例の変形例である。図5のシステムでは、ホスト
コンピュータ50にインストールされているドライバ5
4が、ラスタライズ機能55、色変換機能64及びハー
フトーン処理機能66とを有する。これらの各機能5
5,64,66は、図1に示したプリンタドライバ5
4,色変換部64及びハーフトーン処理部66の機能と
同じである。そして、ハーフトーン処理機能により生成
された各色毎の画像再生データ(パルス幅データ)S6
6が、ページプリンタなどの電子写真装置60内のコン
トローラ62のパルス幅変調部70に供給され、所望の
駆動パルス信号S70に変換され、印刷エンジン72に
与えられる。
【0054】図5のシステム例では、ホストコンピュー
タ側にインストールされるドライバ54により、色変換
処理とハーフトーン処理とが行われる。図1の例では、
電子写真装置内のコントローラで行っていたが、図5の
例ではホストコンピュータ50側で行う。電子写真装置
60の低価格化が要求される場合は、コントローラ62
の能力を下げて価格を抑えることが要求される。その場
合は、ホストコンピュータにインストールされるドライ
バプログラムにより、図1のコントローラが行っていた
機能の一部を代わりに実現することが有効である。ドラ
イバ54にてハーフトーン処理が実現される場合、上記
したハーフトーン処理手順をコンピュータに実行させる
プログラムが格納された記憶媒体が、ホストコンピュー
タ50内に内蔵される。
【0055】[第1の色空間と第2の色空間との他の組
み合わせ]第1の色空間としては、例えば液晶モニタの
特性に最適化されたRGB色空間、スキャナーやディジ
タルカメラの特性に最適化されたRGB色空間、ウイン
ドウズ上で推奨されているsRGB色空間、デバイスに
依存しないCIELabやCIEXYZの色空間が適用
できる。いずれの場合も、階調値と出力濃度との間に一
定のガンマ特性を有する。尚、CIEは、国際照明学会
の意味であり、1931年に人間の目が感知できる色を
絶対値で表現したものである。
【0056】第2の色空間としては、ページプリンタで
あるレーザープリンタのトナーであるCMYKの色空間
や、インクジェットプリンタであるインクのCMYKの
色空間、CCMMYK(但しC、Mはライトを含む)の
6色の色空間、CCMMYYK(但しC、M、Yはライ
トを含む)の7色の色空間、CCMMYKK(但しC、
M、Kはライトを含む)の7色の色空間、さらに、通常
のCMYKにRGBのインクを加えた7色印刷用のCM
YKRGBの色空間などに適用できる。
【0057】RGBやCIEXYZ、CIELabのL
*等は、低い階調値では暗く、高い階調で明るくなる加
法混色系の色空間である。それに対して、CMYKは、
低い階調値で明るく、高い階調で暗くなる減法混色系の
色空間である。
【0058】図6は、液晶モニタ上で作成されたRGB
色空間の画像データを、CMYKのトナーを利用する電
子写真装置の画像再生データに変換する画像処理装置の
場合の、色変換部とハーフトーン処理部の変換テーブル
を示す図である。図4に対応する図である。
【0059】液晶モニタのデバイス特性(ガンマ特性)
は、図6の第1象限に示される通り、S字カーブであ
る。即ち、RGBの低い階調領域では出力濃度の変化が
小さく、RGBの中間階調領域では出力濃度の変化が大
きく、再度、RGBの高い階調領域では出力濃度の変化
が小さい。これに対応して、本実施の形態例では、ハー
フトーンテーブル68のガンマ特性も、同等のS字カー
ブである。つまり、CMYKの高い階調領域では出力濃
度の変化が小さく、RGBの中間階調領域では出力濃度
の変化が大きく、再度、RGBの低い階調領域では出力
濃度の変化が小さい。
【0060】但し、RGBは加法混色でCMYKは減法
混色なので、入力階調値は逆の関係になっているが、画
像の明るさ毎の入力階調値と出力濃度という関係でみれ
ば、両者のガンマ特性は同じである。
【0061】図6の場合も、色変換テーブル65のサン
プル点(x1,y1)と(x2,y2)との間の入力x
3に対して、色変換処理により求められる画像再生デー
タの出力濃度Dは、液晶モニタ上での出力濃度D3と同
じになる。従って、液晶モニタ上の色がそのまま印刷さ
れる。
【0062】図7は、印刷用に生成されたCMYKの画
像データに対する、色変換テーブルとハーフトーンテー
ブルを示す図である。印刷用に生成されるCMYKの画
像データは、網点の大きさ(%)を示すデータである。
そのガンマ特性は、図7の第1象限に示される通り、C
MYKの低い階調領域では出力濃度の変化が大きく、高
い階調領域では出力濃度の変化が小さい。即ち、上に凸
の特性を有する。従って、本実施の形態例では、ハーフ
トーンテーブル68のガンマ特性も上に凸の特性を有す
る。即ち、CMYKの低い階調領域では出力濃度の変化
が大きく、高い階調領域では出力濃度の変化が小さい特
性である。
【0063】この場合も、色変換テーブル65のサンプ
ル点の間の入力CMYK値x3に対して、出力濃度D3
の画像再生データを生成することができ、印刷用に生成
された画像データの色を忠実に再現して電子写真装置で
印刷することができる。
【0064】図8は、デバイス依存性がない色空間であ
るCIELabのL*に対する、色変換テーブルとハー
フトーンテーブルを示す図である。CIELabのL*
は、明るさを示すデータであり、a*は赤緑方向のデー
タであり、b*は青黄方向のデータである。明るさL*
と、レーザープリンタのCMYKの画像データとの関係
は、図8のように示すことができる。
【0065】明るさL*のガンマ特性は、入力階調値が
低い、画像中の暗い領域では出力濃度の変化が大きく、
入力階調値が高い、明るい領域では出力濃度の変化が小
さい、下に凸の特性を有する。それに応じて、ハーフト
ーンテーブル68のガンマ特性も、入力階調値が高い、
暗い領域では出力濃度の変化が大きく、入力階調値が低
い明るい領域では出力濃度の変化が小さい、下に凸の特
性を有する。この関係は、図4に示した関係と類似す
る。
【0066】図8に示される通り、色変換テーブル65
のサンプル点の間の入力CMYK値x3に対して、出力
濃度D3の画像再生データを生成することができ、デバ
イス依存性のないCIELabのL*に忠実な明るさを
再現する画像を電子写真装置で印刷することができる。
【0067】以上、本発明の保護範囲は、上記の実施の
形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【0068】
【発明の効果】以上、本発明によれば、コンピュータを
利用してモニタ画面上でデザインされた画像の色をでき
るだけ維持しながら印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態例における電子写真印刷システム
の構成図である。
【図2】実施の形態例における多値ディザ方式のハーフ
トーンテーブル(ガンマテーブル)の例を示す図であ
る。
【図3】従来における色変換部とハーフトーン処理部の
変換テーブルを示す図である。
【図4】本実施の形態例における、CRTモニタの画像
データに対する色変換部とハーフトーン処理部の変換テ
ーブルを示す図である。
【図5】電子写真印刷システムの別の構成図である。
【図6】本実施の形態例における、液晶モニタの画像デ
ータに対する色変換部とハーフトーン処理部の変換テー
ブルを示す図である。
【図7】本実施の形態例における、印刷用CMYKの画
像データに対する色変換部とハーフトーン処理部の変換
テーブルを示す図である。
【図8】本実施の形態例における、CIELabのL*
の画像データに対する色変換部とハーフトーン処理部の
変換テーブルを示す図である。
【図9】CRT画面のRGBの階調データxと表示画面
の出力輝度Iとの関係を示す特性図である。
【図10】RGBの階調値xと印刷物の出力濃度Dとの
関係を示す特性図である。
【符号の説明】 50 ホストコンピュータ 60 電子写真装置(プリンタ) 62 コントローラ(画像処理装置) 64 色変換部 65 色変換テーブル 66 ハーフトーン処理部 68 ハーフトーンテーブル(ガンマテーブル)、
ガンマ特性B S54 RGB階調データ(第1の色空間の画像デー
タ) S64 YMCK階調データ(第2の色空間の画像デ
ータ) S66 画像再生データ(駆動パルスデータ) G54 ガンマ特性A
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/60 H04N 1/40 D Fターム(参考) 2C262 AA04 AA24 AA26 BA02 BB03 BC01 BC07 BC10 BC15 BC19 2H030 AA02 AD11 BB02 5B057 AA11 BA29 CA01 CB01 CB07 CB08 CE17 CE18 CH11 DA16 DB02 DB06 5C077 MP08 NN04 NN17 PP15 PP31 PP32 PP33 PP36 PP37 PQ23 RR09 TT03 5C079 HB01 HB03 HB05 HB08 HB11 KA00 KA08 LA12 LA28 LA33 LB02 LC04 MA04 NA05 PA02 PA03 PA05

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の色空間の入力階調データから、画像
    の中間調階調を表現する画像再生データを生成する画像
    処理装置において、 前記第1の色空間の入力階調データを、第2の色空間の
    階調データに、色変換テーブルを参照する補間処理によ
    り変換する色変換部と、 第2の色空間の階調データと前記画像再生データとの対
    応を有するハーフトーンテーブルを参照して、前記第2
    の色空間の階調データを前記画像再生データに変換する
    ハーフトーン処理部とを有し、 前記第1の色空間の入力階調データの階調値に対する出
    力濃度のガンマ特性Aと、前記ハーフトーンテーブルの
    階調値に対する出力濃度のガンマ特性Bとを同等にする
    ことを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記第1の色空間が加法混色系の色空間であり、前記第
    2の色空間が減法混色系の色空間であり、 前記ガンマ特性Aにおける、第1の入力階調領域での入
    力階調値の変化に対する出力濃度の変化率と、前記第1
    の入力階調領域よりも低い入力階調値を含む第2の入力
    階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の変化
    率との大小関係が、前記ガンマ特性Bにおける、第3の
    入力階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の
    変化率と、前記第3の入力階調領域よりも高い入力階調
    値を含む第4の入力階調領域での入力階調値の変化に対
    する出力濃度の変化率との大小関係と同じであることを
    特徴とする画像処理装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、 前記第1の色空間が減法混色系の色空間であり、前記第
    2の色空間が減法混色系の色空間であり、 前記ガンマ特性Aにおける、第1の入力階調領域での入
    力階調値の変化に対する出力濃度の変化率と、前記第1
    の入力階調領域よりも低い入力階調値を含む第2の入力
    階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の変化
    率との大小関係が、前記ガンマ特性Bにおける、第3の
    入力階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の
    変化率と、前記第3の入力階調領域よりも低い入力階調
    値を含む第4の入力階調領域での入力階調値の変化に対
    する出力濃度の変化率との大小関係と同じであることを
    特徴とする画像処理装置。
  4. 【請求項4】請求項2において、 前記加法混色系の色空間は、RGB色空間、sRGB色
    空間、CIEXYZ色空間、CIELab色空間のいず
    れかであり、前記減法混色系の色空間は、CMYK色空
    間であることを特徴とする画像処理装置。
  5. 【請求項5】請求項3において、 前記減法混色系の色空間は、CMYK色空間であること
    を特徴とする画像処理装置。
  6. 【請求項6】請求項1において、 前記第1の色空間がRGB、sRGBまたはCIELa
    bの色空間で、前記第2の色空間がCMYKの色空間で
    あり、 前記ガンマ特性Aにおいて、第1の入力階調領域での入
    力階調値の変化に対する出力濃度の変化率は、前記第1
    の入力階調領域よりも低い入力階調値を含む第2の入力
    階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の変化
    率より小さく、前記ガンマ特性Bにおいて、第3の入力
    階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の変化
    率は、前記第3の入力階調領域よりも低い入力階調値を
    含む第4の入力階調領域での入力階調値の変化に対する
    出力濃度の変化率より大きいことを特徴とする画像処理
    装置。
  7. 【請求項7】請求項1において、 前記第1の色空間が第1のCMYKの色空間で、前記第
    2の色空間が第2のCMYKの色空間であり、 前記ガンマ特性Aにおいて、第1の入力階調領域での入
    力階調値の変化に対する出力濃度の変化率は、前記第1
    の入力階調領域よりも低い入力階調値を含む第2の入力
    階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の変化
    率より小さく、前記ガンマ特性Bにおいて、第3の入力
    階調領域での入力階調値の変化に対する出力濃度の変化
    率は、前記第3の入力階調領域よりも低い入力階調値を
    含む第4の入力階調領域での入力階調値の変化に対する
    出力濃度の変化率より小さいことを特徴とする画像処理
    装置。
  8. 【請求項8】請求項1において、 前記ガンマ特性Aと前記ガンマ特性Bとが、同等のノン
    リニアな特性を有することを特徴とする画像処理装置。
  9. 【請求項9】請求項1において、 前記ガンマ特性Aと前記ガンマ特性Bとが、同等のS字
    特性を有することを特徴とする画像処理装置。
  10. 【請求項10】請求項1において、 前記第1の色空間がCIELabの色空間であり、前記
    第2の色空間がCMYKの色空間であり、L*のガンマ
    特性と、前記ハーフトーンテーブルのガンマ特性とが同
    等であることを特徴とする画像処理装置。
  11. 【請求項11】請求項1において、 前記第1の色空間がCIELabまたはCIEXYZの
    色空間であり、前記第2の色空間がCMYKの色空間で
    あることを特徴とする画像処理装置。
  12. 【請求項12】請求項1乃至11のいずれかの請求項に
    おいて、 前記色変換テーブルが、前記第1の色空間の入力階調デ
    ータと第2の色空間の階調データとの関係を離散的に有
    し、 前記ハーフトーンテーブルが、前記第2の色空間の階調
    データと前記画像再生データとの関係を連続的に有する
    ことを特徴とする画像処理装置。
  13. 【請求項13】RGB色空間の入力階調データから、複
    数のドットで形成される網点により階調を表現する画像
    再生データを生成する画像処理装置において、 前記RGB色空間の入力階調データを、CMYK色空間
    の階調データに、色変換テーブルを参照する補間処理に
    より変換する色変換部と、 前記CMYK色空間の階調データと前記画像再生データ
    との対応を有するハーフトーンテーブルを参照して、前
    記CMYK色空間の階調データを画像再生データに変換
    するハーフトーン処理部とを有し、 前記RGB色空間の入力階調データの階調値に対する出
    力濃度のガンマ特性Aにおける、第1のRGB階調領域
    での階調値の変化に対する出力濃度の変化率と、前記第
    1のRGB階調領域よりも低い第2のRGB階調領域で
    の階調値の変化に対する出力濃度の変化率との大小関係
    が、 前記ハーフトーンテーブルのガンマ特性Bにおける、第
    1のCMYK階調領域での階調値の変化に対する出力濃
    度の変化率と、前記第1のCMYK階調領域よりも高い
    第2のCMYK階調領域での階調値の変化に対する出力
    濃度の変化率との大小関係と、同じであることを特徴と
    する画像処理装置。
  14. 【請求項14】請求項1乃至13のいずれかに記載の画
    像処理装置と、 前記画像再生データに従って、前記画像を印刷する印刷
    エンジンとを有する電子写真装置。
  15. 【請求項15】請求項13において、前記印刷エンジン
    は、前記画像再生データに従ってレザービームを照射し
    て潜像を形成し、当該潜像に第2の色空間のトナーを付
    着させることを特徴とする電子写真装置。
  16. 【請求項16】第1の色空間の入力階調データから、画
    像の中間調階調を表現する画像再生データを生成する画
    像処理手順をコンピュータに実行させる画像処理プログ
    ラムを記録した記録媒体において、 前記画像処理手順は、 前記第1の色空間の入力階調データを、第2の色空間の
    階調データに、色変換テーブルを参照する補間処理によ
    り変換する色変換手順と、 第2の色空間の階調データと前記画像再生データとの対
    応を有するハーフトーンテーブルを参照して、前記第2
    の色空間の階調データを画像再生データに変換するハー
    フトーン処理手順とを有し、 前記第1の色空間の入力階調データの階調値に対する出
    力濃度のガンマ特性Aと、前記ハーフトーンテーブルの
    階調値に対する出力濃度のガンマ特性Bとを同等にする
    ことを特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒
    体。
  17. 【請求項17】RGB色空間の入力階調データから、複
    数のドットで形成される網点により階調を表現する画像
    再生データを生成する画像処理手順をコンピュータに実
    行させる画像処理プログラムを記録した記録媒体におい
    て、 前記画像処理手順は、 前記RGB色空間の入力階調データを、CMYK色空間
    の階調データに、色変換テーブルを参照する補間処理に
    より変換する色変換手順と、 前記CMYK色空間の階調データと前記画像再生データ
    との対応を有するハーフトーンテーブルを参照して、前
    記CMYK色空間の階調データを画像再生データに変換
    するハーフトーン処理手順とを有し、 前記RGB色空間の入力階調データの階調値に対する出
    力濃度のガンマ特性Aにおける、第1のRGB階調領域
    での階調値の変化に対する出力濃度の変化率と、前記第
    1のRGB階調領域よりも低い第2のRGB階調領域で
    の階調値の変化に対する出力濃度の変化率との大小関係
    が、 前記ハーフトーンテーブルのガンマ特性Bにおける、第
    1のCMYK階調領域での階調値の変化に対する出力濃
    度の変化率と、前記第1のCMYK階調領域よりも高い
    第2のCMYK階調領域での階調値の変化に対する出力
    濃度の変化率との大小関係と、同じであることを特徴と
    する画像処理プログラムを記録した記録媒体。
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