JP2003039713A

JP2003039713A - 入力デジタル画像を修正する方法

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Publication number: JP2003039713A
Application number: JP2002159805A
Authority: JP
Inventors: Douglas W Couwenhoven; ダグラス・ダブリュー・コウウェンホーベン; Kevin E Spaulding; ケビン・イー・スポルディング; Rodney L Miller; ロドニー・エル・ミラー
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-02-13
Also published as: US20030002058A1; DE60225761T2; EP1267565B1; EP1267565A2; US7190485B2; DE60225761D1; EP1267565A3

Abstract

(57)【要約】【課題】着色剤の過剰な量の使用に関連する、上記ア
ーチファクトを排除した、高品質デジタル画像印刷を提
供する。【解決手段】各ピクセルが、１つ以上の色チャネルに
対する入力コード値を有し、前記入力コード値は、着色
剤量と非線形の関係を保っていて、各ピクセルが、出力
デジタル画像形成のための着色剤総量制限に従う出力コ
ード値を持つ、（ｘ，ｙ）ピクセル・アレイからなる、
入力デジタル画像を修正する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル・イメー
ジングの分野、特にデジタル画像を印刷するプロセスで
使用される、着色剤削減方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル印刷の分野では、デジタル・プ
リンタは、コンピュータからデジタル・データを受け取
り、その画像を再現するための着色剤をレシーバ上に置
く。デジタル・プリンタは、着色剤をページへ移すため
に、様々な異なる技術を用いてもよい。デジタル・プリ
ンタの普及タイプには、インクジェット式、熱転写式、
熱ワックス式、電子写真式、ハロゲン化銀式プリンタな
どが含まれている。

【０００３】デジタル画像の印刷では、過剰な着色剤が
ページ上の狭い面積に置かれる場合、望ましくない画像
アーチファクトが結果としてもたらされる。これらの画
像アーチファクトは、画質を低下させ、その結果、容認
できないプリントになってしまうこともある。インクジ
ェット式プリンタの場合には、これらの画像アーチファ
クトのいくつかの例は、滲み、荒れ、帯縞、およびノイ
ズを含む。滲みは、異なる着色剤の印刷領域間の境界に
沿う、着色剤同士の予期しない混合により特徴づけられ
る。着色剤の混合は、境界を不明瞭にし、画質を低下さ
せる。荒れは、過剰な量の着色剤で印刷する場合に起こ
る、レシーバの歪みや変形により特徴づけられる。重度
の症状では、レシーバは、プリンタの機械的動作にも支
障をきたす程度に歪み、プリンタに損害を及ぼす恐れも
生ずる。帯縞は、一般にプリンタの作動軸の内の１本に
沿って印刷全体にわたって走る、予想外の暗いもしくは
明るい線または縞のことである。ノイズは、プリントに
粒状の外観を与える、望まれない濃度またはトーン変化
に係わるもので、同様に画質を低下させる。これらのア
ーチファクトが、インクジェット式プリンタに関連して
示されているにもかかわらず、類似したアーチファクト
が、上述した他の印刷技術にも共通に存在することは当
業者に知られている。

【０００４】デジタル・プリンタで、満足出来る濃度お
よび色の再現を達成するには、一般に、着色剤を使用可
能最大量まで使う必要はない。したがって、過剰な着色
剤を使用することは、上記した画像アーチファクトを引
き起こす可能性を導くのみならず、着色剤の浪費でもあ
る。これは、与えられた量の着色剤からユーザが得られ
るプリント数を少なくさせる不都合を生じさせる。

【０００５】この技術分野では、デジタル画像を印刷す
る場合、過剰な着色剤の使用を避けなければならないこ
とは、既知である。通常、画像アーチファクトを引き起
こす（つまり、過剰とみなされる）着色剤量は、レシー
バ、着色剤、およびプリンタ技術に依存している。着色
剤量を減らす多くの技術は、バイナリ・プリンタにおい
て知られており、そこでは、入力デジタル画像データを
各ピクセルごとに「ｏｎ」もしくは「ｏｆｆ」状態に変
更するため、ハーフトーン化するプロセスが使用されて
いる（概してソフトウェア・プリンタ・ドライバ・プロ
グラム内部で）。この種のプリンタにおいて、ハーフト
ーン化プロセスへ入力される画像は、よりビット精度の
高い画像で、概してピクセル当たり、色当たり８ビット
（もしくは、２５６レベル）である。

【０００６】Ｃｈａｎ他に対する米国特許第４，９３
０，０１８号は、異なる染料ローディングを伴う多数の
インクを用いたインクジェット式プリントの紙荒れ、お
よび粒状性を軽減させる方法を教示している。この方法
において、与えられたグレイレベルは、様々な異なる方
法で再現することができ、その幾つかは他より多くの着
色剤を使用する。与えられたグレイレベルを再現する異
なる方法は、インクがカバーするカバレージ全体にわた
ってランクづけをされ、そのオーダーに応じて、指定さ
れた最大カバレージ制限を満たす点を見つけるまでそれ
を繰り返すことによって選択される。

【０００７】Ｋｌａｓｓｅｎに対する米国特許第５，５
１５，４７９号は、画像内の各ピクセルに対するインク
カバレージを測定することによって、印刷プロセスにお
けるマーキング素材（すなわちインク）のカバレージを
減らす方法を教示しており、ページの与えられた領域
に、過剰なインクが置かれるか否かを測定し、与えられ
た領域のピクセルの端数を「ｏｆｆ」にすることによっ
て、インクの量を受け入れられるレベルにまで削減させ
るものである。どのピクセルをｏｆｆにするかの測定
は、各々の領域によるプロセッシング・オーダーを用い
てなされるが、ｏｆｆにする効果がランダム化する傾向
がある。この方法は、与えられた領域のページに液滴さ
れるインクの量を効果的に減らす反面、どのピクセルを
ｏｆｆとするかを選択するプロセッシング・オーダー方
法に起因したパターン・ノイズを、画像にもたらすこと
ができる。また、各々の色分解においてｏｆｆとなるピ
クセルは相関しておらず、均一でなく見える画像領域が
粒状の外観を呈してしまうことができる。

【０００８】Ｋｌａｓｓｅｎに対する米国特許第５，５
６３，９８５号は、ｏｆｆにするピクセルを、乱数関数
を用いて選択することによって、パターン・ノイズの課
題を処理している。この方法は、与えられた領域におい
て発生するパターン・ノイズをうまく排除することがで
きる反面、どのピクセルをｏｆｆにするかの選択が、ラ
ンダムなプロセスで決定されるため、画像にランダムな
ノイズを発現させてしまう。これは、パターン・ノイズ
ほど見苦しくはないが、やはり最適とは言えない。

【０００９】Ｌｏｗｅ他に対する米国特許第５，０１
２，２５７号は、色全体にわたって滲みを減らす「スー
パーピクセル」印刷ストラテジーを記載している。この
ストラテジーは、セルもしくはピクセルごとの印刷に、
２滴までのインクしか用いず、そして、スーパーピクセ
ルには合計３滴までのインクを用いる。ここで、スーパ
ーピクセルとは、２ｘ２列のピクセル・セルから成るも
のである。このストラテジーは、滲みを抑制する反面、
色および空間解像度では不利益を生じさせる。

【００１０】Ｋｌａｓｓｅｎに対する米国特許第６，０
８１，３４０号は、非線形のマーキング素材カバレージ
を有するプリンタでの、マーキング素材（すなわちイン
ク）カバレージを削減させる方法を教示している。理解
されるように、この方法は、画像のグレイレベル数を、
プリンタの利用できる印刷レベル数にマッチするように
減少させた、ハーフトーン画像信号に適用する。したが
って、カバレージ計算機は、現在のピクセルの８ｘ８領
域に存在するマーキング素材の量を決定するために用い
られる。この方法は、有効的ではない。というのは、こ
れはハーフトーン処理後に作動するためであり、マーキ
ング素材カバレージの評価のために、ハーフトーン画像
データの領域のサンプルをとる必要があって、時間を浪
費することになるからである。さらに、マーキング素材
カバレージを減らす方法は、離散的な点の整数をｏｆｆ
にする方法に限られるため、結果的に削減ステップの忠
実度を制限してしまう。

【００１１】上記の引例は、ハーフトーン化後に、デジ
タル・データに作用する方法を用いて、過剰な着色剤使
用に起因したアーチファクトを減らす方法を教示してい
る。すなわち、上記の技術は、主に各ピクセルが０
（「ｏｆｆ」、着色剤なしを意味する）または１（「ｏ
ｎ」、着色剤最大量を意味する）のコード値によって表
される、画像データのビットマップに作用する。デジタ
ル・プリンタのイメージング・チェーンのこの点では、
多くの情報はハーフトーン処理のために失われてしまっ
ており、正確に着色剤総量を制御することは、プレ・ハ
ーフトーン化アルゴリズムに比較すると、より高価であ
りながら、より正確さを欠いたものとなっている。Ａｌ
ｌｅｎ他に対する米国特許第５，６３３，６６２号は、
より高いビット精度データ（概して２５６レベル、もし
くは、ピクセル当たり、色当たり８ビット）で動く、プ
レ・ハーフトーン化アルゴリズムを用いて、着色剤を減
らす方法を教示している。しかしながら、この方法は、
ハーフトーンのドット領域が、デジタル・コード値に対
して実質的に線形となるバイナリ・プリンタを対象とす
るものであって、それゆえに、ページに置かれる着色剤
の量は、プリンタ駆動に用いられるデジタル・コード値
に対して、実質的に線形となってしまう。一般に、この
構成は、マルチレベル・プリンタに最適なものとは言え
ない。

【００１２】マルチレベル・プリンタでは、着色剤量
は、概してデジタル・コード値に対し線形とはならな
い。すなわち、（プレ・ハーフトーン化アルゴリズムに
おける）デジタル・コード値が、あるパーセンテージだ
け減ったとしても、着色剤量は、概して同じパーセンテ
ージだけ減ることにはならないのである。実際、着色剤
量削減のパーセンテージは、ピクセルの濃度（明／暗）
に応じて、一般に変化する。この特徴を有するプリンタ
は、従来技術のいかなる方法でも、うまく取り扱われて
はいない。というのは、それらはすべて、着色剤量がデ
ジタル・コード値に対して線形であると仮定しているか
らである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように、過剰な着
色剤使用に起因するアーチファクトを排除した高品質画
像を提供するために、マルチレベル・プリンタに適用可
能な、着色剤削減アルゴリズムが求められている。

【００１４】本発明の目的は、着色剤の過剰な量の使用
に関連する、上記アーチファクトを排除した、高品質デ
ジタル画像印刷を提供することである。

【００１５】本発明の他の目的は、着色剤量が、デジタ
ル・コード値に対して線形とはならないマルチレベル・
プリンタでの画像印刷時に、使用着色剤の量を減らすこ
とであり、それによって、従来技術と比べて改良された
画質をもたらす。

【００１６】

【課題を解決するための手段】これらの目的は、各ピク
セルが、一つ以上の色チャネルに対する入力コード値を
有し、前記入力コード値は、着色剤量と非線形の関係を
有していて、各ピクセルが、出力デジタル画像形成のた
めの着色剤総量制限に従う出力コード値を含む、（ｘ，
ｙ）ピクセル・アレイを有する入力デジタル画像を修正
する方法により達成され、この方法は以下のステップを
含んでいる：ａ）対応する入力コード値に応じて、ピクセルの各色
チャネルに対する入力着色剤量を決定し、さらに、入力
コード値を対応する色チャネルの着色剤量と関係づけ
る、着色剤量関数を決定する；ｂ）各色チャネルに対する入力着色剤量、および着色
剤総量制限に応じて、画像ピクセルの各色チャネルに対
する修正着色剤量を決定する；ｃ）修正着色剤量に応じて、ピクセルの各色チャネル
に対する出力コード値を決定し、さらに、着色剤量を対
応する色チャネルに対する出力コード値に関連づける、
着色剤量逆関数を決定する、および、ｄ）入力デジタル画像の各々のピクセルに対し、ステ
ップ（ａ）から（ｃ）を繰り返す。

【００１７】本発明は、ランダムなノイズを画像にもた
らすことなく、デジタル画像印刷に用いる着色剤量削減
を実現する点で、従来技術より有利である。本発明の他
の利点は、着色剤量がデジタルコード値に対して必ずし
も線形とはならないマルチレベル・プリンタに適用でき
る点である。本発明の更なる利点は、過剰な着色剤を用
いることに起因する画像アーチファクトに対し、改良さ
れた制御を提供し、従来技術方法に比して、マルチレベ
ル・プリンタの着色剤限度量を、より正確に制御できる
点にある。美的に満足でき、さらに上記のアーチファク
トのない色彩画像を生成し得ることが、本発明の特徴で
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、デジタル・プリントの
画質を低下させる、望ましくない画像アーチファクトを
避けるため、デジタル画像を印刷する際に用いられる、
着色剤量を削減する方法を述べるものである。本発明
は、インクジェット式プリンタのコンテキストにおい
て、以下に描写される。しかしながら、この方法が、他
の印刷技術にも同様に適用しうることは、認識されなけ
ればならない。

【００１９】入力デジタル画像は、個々の画素またはピ
クセルの二次元のアレイから成っており、２つの空間座
標（ｘ，ｙ）、および、１つの色チャネル座標ｃの関数
として、表されることができる。空間座標の個々の一意
的な組が、画像内でのピクセル位置を決定し、そのピク
セルは、色チャネル座標ｃにより表される、多くの異な
るインクの各々のために与えられる位置におけるインク
存在量を表す入力コード値を持つことになる。色チャネ
ルのインク量を示す各コード値は、一般にレンジ｛０，
２５５｝の数によって表されており、インクジェット式
プリンタのための典型的なインク・セットは、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色（Ｙ）および黒（Ｋ）の
インクから成っている。本発明は、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＫ
の着色剤を備えたインクジェット式プリンタのコンテキ
ストに記載されてはいるが、それと同様に、本発明は、
他のプリンタ技術および着色剤にも適用することができ
る。インクジェット式プリンタのコンテキストにおい
て、着色剤量は、インク体積に応じて説明される。しか
し、異なる印刷技術において、他の測定基準の方が、着
色剤量の計算により適する場合があることは、当業者に
より認識されるものである。使用可能な入力着色剤量の
他の例は、電子写真式プリンタにおいて使われるトナー
の量である。

【００２０】図１を参照して、ここでは、デジタル画像
データをラスタ画像プロセッサ１０が、ホスト・コンピ
ュータ、ネットワーク、コンピュータ・メモリ、または
他のデジタル画像記憶装置であってもよいデジタル画像
ソース１２から入力画像の形で受け取る、インクジェッ
ト式プリンタのための、一般的な画像処理アルゴリズム
・チェーンが示されている。ラスタ画像プロセッサ１０
は、入力コード値ｉ（ｘ，ｙ，ｃ）を有する被処理デジ
タル画像信号を生成するために、イメージング・アルゴ
リズムを用いている。ここで、ｘ，ｙは、ピクセル位置
の空間座標、ｃは、色チャネル座標である。本発明の１
つの実施例において、ｃはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ色チャネルに
対応する値０，１，２，３を有する。本発明の他の実施
例では、入力画像は、ＲＧＢ画像であり、ｃの値は、
０，１，２である。ラスタ画像プロセッサ１０で用いら
れるイメージング・アルゴリズムのタイプは、概してシ
ャープニング（時には「アンシャープ・マスキング」も
しくは「エッジ強調」と呼ばれる）、色変換（概してＲ
ＧＢであるソースの画像色空間から、プリンタのＣＭＹ
Ｋの色空間に変換する）、サイズ変更（または空間補
間）などを含んでいる。ラスタ画像プロセッサ１０にお
いて用いられるイメージング・アルゴリズムは、アプリ
ケーションに応じて変更可能であり、本発明にとって本
質的なものではない。

【００２１】図１のラスタ画像プロセッサ１０に続き、
インク逓減プロセッサ２０が、入力コード値ｉ（ｘ，
ｙ，ｃ）および着色剤総量制限Ｖ_ｔを受け取り、出力コ
ード値ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）を持つ逓減画像信号を生成す
る。着色剤総量制限Ｖ_ｔは、着色剤総量制限調整装置２
２によって提供されるもので、所与のインクおよびレシ
ーバ・メディア・コンビネーションのために認容しうる
画質が、概してユーザにより調整される。インク逓減プ
ロセッサ２０は、画像アーチファクト生成を防止するた
めに、指定された制限Ｖ_ｔの下で、着色剤総量を（ピク
セルごとに、もしくは単位領域ごとに）削減する関数を
実行する。これを達成するために従来技術で用いられる
多くの異なる方法があり、インク逓減プロセッサにおい
て使用される特定のアルゴリズムは、本発明とって本質
的なものではない。本発明の好ましい実施例では、イン
ク逓減プロセッサにおいて使用されるアルゴリズムは、
１９９８年１２月１７日に出願された、Ｃｏｕｗｅｎｈ
ｏｖｅｎ他による共通に譲渡された米国出願番号第０９
／２１３，６３７号において開示されたものであり、そ
の開示は、本願明細書において引用により組み込まれて
いる。この開示では、空間的に周期性を持つディザ信号
に反応して、過剰な着色剤を有する画像領域のピクセル
をオフにする方法を教示している。ディザ信号は、人間
の目にほとんど見えない「青ノイズ」特性を有するよう
構成されている。

【００２２】さらに図１を参照して、インク逓減プロセ
ッサ２０に続いて、マルチトーン・プロセッサ３０が、
出力コード値ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）を受け取って、マルチト
ーン化された画像信号ｈ（ｘ，ｙ，ｃ）を生成する。マ
ルチトーン・プロセッサ３０は、プリンタで利用可能な
印刷レベル数に合わせるため、各画像ピクセルの表示用
ビット数を減らす機能を実行する。一般的に、出力コー
ド値ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）は、ピクセルごとに（色ごとに）
８ビットを有している。マルチトーン・プロセッサ３０
は、利用可能な印刷レベル数に従い、一般にこれを、ピ
クセルごとに（色ごとに）１から３ビットにまで減少さ
せる。マルチトーン・プロセッサ３０は、マルチトーン
化を実行するために、様々な異なる既知の方法を使用し
てもよい。この種の方法は、概して誤差拡散、クラスタ
ー‐ドット・ディザリング、または確率論的（青ノイ
ズ）ディザリングを含んでいる。マルチトーン・プロセ
ッサ３０において使用される特定のマルチトーン化方法
は、本発明にとって本質的なものではないが、本発明
は、イメージング・チェーンにおいて、インク逓減プロ
セッサ２０を、マルチトーン・プロセッサ３０の前段階
で実行させることが肝要である。最後に、インクジェッ
ト式プリンタ３６は、マルチトーン画像信号ｈ（ｘ，
ｙ，ｃ）を受取り、所望の画像を作成するために、マル
チトーン画像信号ｈ（ｘ，ｙ，ｃ）の値に従って、ペー
ジの各々のピクセル位置にインクを液滴させる。入力デ
ジタル画像の全ピクセルは、図１のイメージング・チェ
ーンを通して順番に処理され、概してラスタ走査様式で
ピクセル印刷をするインクジェット式プリンタ３６に送
られる。

【００２３】図２に代わって、ここでは、出力コード値
ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）（レンジ｛０，１｝に正規化されてい
る）の関数としての、ページに液滴されるインク体積の
例が示されており、実線１４０はバイナリのプリンタ、
さらに、点線１５０はマルチレベル・プリンタのための
ものである。これらは、以下において、バイナリ・プリ
ンタ着色剤体積関数１４０、およびマルチレベル・プリ
ンタ着色剤体積関数１５０として参照される。バイナリ
・プリンタは、各ピクセルで、点「Ａ」で示される液滴
なし（すなわち体積０）、または、点「Ｂ」で示され
る、正規化体積１．０の１つの液滴を放出することがで
きる。マルチレベル・プリンタは、これら２つの液滴が
印刷可能である上に、さらに点「Ｃ」で示されるよう
に、正規化体積が概ね０．７２となる液滴を印刷するこ
とが可能である。点Ａ、Ｂ、Ｃに対応するインク液滴
は、以下において、それぞれ「液滴Ａ」、「液滴Ｂ」、
および「液滴Ｃ」として参照される。図解目的のため
に、液滴Ａ、Ｂ、Ｃに対応する正規化コード値は、それ
ぞれ０、０．５、および１．０（あるいは０、１．５、
および０．５）である。プリンタが各ピクセルで、一定
の体積を有する離散的なインク液滴を放出できる場合で
も、ハーフトーン化（もしくは、マルチトーン化）ステ
ップに起因して、各々のピクセルに僅かな体積の着色剤
が割り当てられる可能性があることを理解することは重
要である。これは、本発明の理解に不可欠であるため、
以下に詳細に述べることとする。

【００２４】図示のように、図１に示されるようなプリ
ンタ・システムで、インク逓減プロセッサ２０が使用不
能であったと想定する。すなわち、インク逓減プロセッ
サ２０の出力ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）が、入力ｉ（ｘ，ｙ，
ｃ）と同一になるようセットされたとする。さらに、図
１のラスタ画像化プロセッサ１０が、与えられたピクセ
ルに、図２の点Ｘ_０に示されるような、正規化コード値
０．６２を生じさせたとする。バイナリ・プリンタの場
合、マルチトーン（ハーフトーン）・プロセッサ３０
は、このピクセルに対し、「ｏｎ」となる（すなわち、
このピクセルに対し正規化液滴体積１．０の液滴Ｂが放
出される）確率が６２％、「ｏｆｆ」となる（すなわ
ち、このピクセルに対し放出される液滴がない）確率が
３８％のマルチトーン化画像化信号を生成する。こうし
て、概念的には、正規化コード値０．６２を持つ各ピク
セルでの着色剤体積は、点Ｖ_１０で示されるように、
０．６２の正規化体積単位となっていると言うことがで
きる。実際、全てが正規化コード値０．６２を有する１
００個のピクセルを含む画像が、２つの出力可能レベル
を有するマルチトーン・プロセッサ３０によって処理さ
れる場合、マルチトーン画像信号ｈ（ｘ，ｙ，ｃ）のピ
クセルのうち、６２個が「ｏｎ」（液滴Ｂ）となり、３
８個が「ｏｆｆ」（液滴Ａ）となるだろう。この同じ計
算は、図２のバイナリ・プリンタ着色剤体積関数１４０
に達するために０．０および１．０の間のいかなる正規
化コード値にも行うことができる。

【００２５】上に示される同じ計算は、図２のマルチレ
ベル・プリンタ着色剤体積関数１５０に達するためにマ
ルチレベル・プリンタでも繰り返すことができる。マル
チレベル・プリンタの場合において、図１のラスタ画像
化プロセッサ１０によって、同じ正規化コード値０．６
２が生成され、さらに、上記の例のように、インク逓減
プロセッサ２０がやはり使用不能であると想定する。こ
の場合には、マルチトーン・プロセッサ３０は、マルチ
トーン画像信号ｈ（ｘ，ｙ，ｃ）を生成し、それは、液
滴Ｂである可能性が（０．６２−０．５０）／（１．０
０−０．５０）＝０．２４すなわち２４％、および液滴
Ｃである可能性が１００−２４＝７６％である。こうし
て、全てが正規化コード値０．６２を有する１００個の
ピクセルを含む画像化が、３つの出力可能レベルを有す
るマルチトーン・プロセッサ３０によって処理される場
合、マルチトーン画像信号ｈ（ｘ，ｙ，ｃ）のピクセル
のうち、２４個が液滴Ｂとなり、さらに７６個が液滴Ｃ
となるだろう。このように、正規化コード値０．６２の
ためのマルチレベル・プリンタにより生成される、ピク
セルごとの正規化液滴体積は、点Ｖ_２０で示されるよう
に、（０．２４）（１．０）＋（０．７６）（０．７
２）＝０．７９にしたがって、液滴Ｃおよび液滴Ｂの正
規化体積間の単純な線形補間により計算することができ
る。この同じ計算は、図２のマルチレベル・プリンタ着
色剤体積関数１５０に達するために０．０および１．０
の間のいかなる正規化コード値のためにも実行すること
ができる。

【００２６】さらに図２を参照して、図１のインク逓減
プロセッサ２０の機能を、バイナリおよびマルチレベル
・プリンタ、両方の場合で確認してみることにする。各
ピクセルに対する着色剤総量は、ピクセルの各色チャネ
ルに対する着色剤量の合計である。いずれの場合でも、
インク逓減プロセッサ２０は、正規化着色剤体積制限Ｖ
_ｔを上回わらないことを確保するために、正規化された
コード値を修正しようとする。インク逓減プロセッサ２
０のあらゆるインプリメンテーションは、この目的のた
めに働くわけであり、したがって、インク逓減プロセッ
サ２０の特定のインプリメンテーションは、本発明にと
って本質的なものではない。前述のように、従来技術の
インク逓減アルゴリズムは、コード値および液滴体積と
の関係が線形であることを暗黙のうちに仮定しており、
それは、図２のバイナリ・プリンタ着色剤体積関数１４
０に一致している。このように従来技術では、全体のコ
ード値制限（図２の点Ｘ_１に対応する）が、正規化着色
剤体積制限Ｖ_ｔの指標として使われる。バイナリ・プリ
ンタの場合、この仮定は有効であり、従来技術インク逓
減アルゴリズムは、正規化コード値をＸ_０からＸ_１まで
減少させ、その結果、ピクセルごとに、正規化液滴体積
をＶ_１０からＶ_１１まで減少させ、それにより、正規化
着色剤体積制限Ｖ_ｔの制約は満たされることになる。し
かしながら、同じ仮定がマルチトーン（マルチレベル）
・プリンタにもなされる場合、正規化コード値をＸ_０か
らＸ_１まで減少させることは、ピクセルごとの正規化液
滴体積をＶ_２０からＶ_２１まで削減することをもたら
す。これは、正規化着色剤体積制限Ｖ_ｔの制約を満たさ
ないのみならず、実際の正規化液滴量の削減ΔＶ_２が、
ΔＶ_１で示される予想量に満たないことになる。明らか
に、従来技術のインク逓減アルゴリズムでなされる仮定
は、図２に示すように、非線形の着色剤体積関数を有す
るプリンタでは、予想通りに実行されない。

【００２７】本発明のゴールは、線形プリンタ着色剤体
積関数とみなされる、いかなるインク逓減アルゴリズム
も使用可能な方法で、マルチトーン・プリンタのための
正規化コード値を修正することである。本質的に、これ
は、画像信号正規化コード値と正規化インク液滴体積と
の間の、線形性の復元を意味している。以下、このゴー
ルを達成するための手段について説明する。

【００２８】本発明の好ましい実施例では、図３に示す
ように、体積測定インク逓減プロセッサ６２が、図１の
インク逓減プロセッサ２０の代わりに使われる。体積測
定インク逓減プロセッサ６２は、着色剤体積関数プロセ
ッサ４０、インク逓減プロセッサ５０、および着色剤体
積逆関数プロセッサ６０を含む。本実施例においては、
インクジェット式プリンタが使われるので、着色剤はイ
ンク体積に関して測定される。しかしながら、着色剤を
別に計測する他の印刷技術のために、着色剤体積関数プ
ロセッサ４０および着色剤体積逆関数プロセッサ６０
は、例えば電子写真式プリンタのトナー質量などの適当
な測定基準で、着色剤量を生成する、着色剤量関数プロ
セッサおよび着色剤量逆関数プロセッサに、適切に変更
される。着色剤体積関数プロセッサ４０は、入力コード
値ｉ（ｘ，ｙ，ｃ）を受け取り、体積コード値ｖ（ｘ，
ｙ，ｃ）を生成する。（一般的に、体積コード値は整数
デジタルコード値によって表されるが、それはまた、浮
動小数点数によって表されることができる。）着色剤体
積関数プロセッサ４０は、正規化インク液滴体積が、体
積コード値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）に対して線形となるよう作
動する。インク逓減プロセッサ５０は、それから体積コ
ード値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）および総コード値制限Ｖ_ｔを受
け取り、逓減体積コード値ｖ'（ｘ，ｙ，ｃ）を生成す
る。総コード値制限Ｖ_ｔは、図１に示されるような着色
剤総量制限調整装置２２によって生成される。インク逓
減プロセッサ５０が、体積コード値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）に
作用したのであるから、正規化されたインク液滴体積が
コード値に対して線形となるという仮定は満たされ、し
たがって、インク逓減プロセッサ５０は、所望の結果を
もたらすことになる。着色剤体積逆関数プロセッサ６０
は、逓減体積コード値ｖ'（ｘ，ｙ，ｃ）を受け取り、
出力コード値ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）を生成する。着色剤体積
逆関数プロセッサ６０の出力は、図１に示されるような
マルチトーン（ハーフトーン）・プロセッサ３０に与え
られる。本発明のこの例では、着色剤体積逆関数プロセ
ッサ６０は、実質的に着色剤体積関数プロセッサ４０
の、数学的な逆変換をインプリメントする。これは、マ
ルチトーン化に先立ち、逓減体積コード値ｖ'（ｘ，
ｙ，ｃ）の変換結果を、出力コード値ｏ（ｘ，ｙ，ｃ）
の「本来の」スペースへ戻すことになる。この方法にお
いては、着色剤体積に関連する全体的なコード値は、容
積測定インク逓減プロセッサ６２によって維持される
が、インク逓減プロセッサ５０によって実行される着色
剤量削減の実際の処理は、着色剤量に対して線形となる
体積コード値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）に対し実行されるため、
着色剤量のより正確な削減が成し遂げられることにな
る。

【００２９】本発明の上記の実施例において、着色剤体
積関数プロセッサ４０および着色剤体積逆関数プロセッ
サ６０は、図２のマルチレベル・プリンタ着色剤体積関
数１５０のような、特定のプリンタのための着色剤体積
関数の形についての体積データを用いて、予めプログラ
ムされる。図４に代わって、ここでは、本発明の他の実
施例が示されており、そこでは、着色剤体積関数を決定
するために必要な体積データが、着色剤体積データ・ソ
ース７２を経て体積測定インク逓減プロセッサ１１２
に、（望ましくは図１のラスタ画像プロセッサ１０によ
って）提供されている。着色剤体積データ・ソース７２
は、概してコンピュータ・ディスクに保存されているデ
ータ・ファイル、もしくは、体積測定インク逓減プロセ
ッサ１１２にアクセスできる、プログラム可能なメモリ
である。体積データは、コード値および各着色剤のため
のインク液滴体積の組のアレイから成り、体積データ信
号ｖｏｌ（ｃｖ，ｃ）によって示されている。ここで、
ｃｖはコード値であり、ｃは着色剤インデックスであ
る。本実施例において、着色剤体積ＬＵＴ発生装置７０
は、体積データ信号ｖｏｌ（ｃｖ，ｃ）を受け取り、ル
ックアップ・テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）を生成し、そ
れを着色剤体積関数プロセッサ９０に送り出す。同様
に、逆着色剤体積ＬＵＴ発生装置８０は、体積データ信
号ｖｏｌ（ｃｖ，ｃ）を受け取り、ルックアップ・テー
ブルｖｆｕｎ＿ｉｎｖ（ｖ'，ｃ）を生成し、それを着
色剤体積逆関数プロセッサ１１０に送り出す。ルックア
ップ・テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）は、上記のように、
ルックアップ・テーブルの出力が、インク液滴体積に対
して線形であるように生成される。ルックアップ・テー
ブルｖｆｕｎ＿ｉｎｖ（ｖ'，ｃ）は、ルックアップ・
テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）と同様に、実質的に数学的
な逆変換を提供するように生成される。着色剤体積関数
プロセッサ９０は、入力されたコード値ｉ（ｘ，ｙ，
ｃ）を体積コード値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）に変換するために
ルックアップ・テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）を使用す
る。

【００３０】体積データ信号ｖｏｌ（ｃｖ，ｃ）に基づ
いてルックアップ・テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）を生成
する方法、およびルックアップ・テーブルｖｆｕｎ
（ｉ，ｃ）を入力コード値ｉ（ｘ，ｙ，ｃ）に適用する
方法は、当業者にとって周知の画像処理技術である。体
積データ信号ｖｏｌ（ｃｖ，ｃ）は、与えられたプリン
タにとって既知、もしくは試験画像信号を用いて直接測
定可能であると仮定される。その後、体積データ信号
の、コード値およびインク液滴体積の組は、サンプル・
コード値の点の間に、インク液滴体積を補間するため
に、スプライン曲線にフィットされる。次に、スプライ
ン・フィットは、概して２５６となる入力コード値の可
能レベルの数に対応して、多くの等間隔に設置された離
散的なコード値でサンプルされ、２５６対応コード値と
インク液滴体積の組は、ルックアップ・テーブルｖｆｕ
ｎ（ｉ，ｃ）として保存される。このプロセスは、各色
チャネルが異なる体積データ信号を持つことが出来るの
と同様に、各々の色に対し独立して実行される。着色剤
体積関数プロセッサ９０は、単に、入力コード値でルッ
クアップ・テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）を処理すること
により、ルックアップ・テーブルｖｆｕｎ（ｉ，ｃ）を
入力コード値ｉ（ｘ，ｙ，ｃ）に適用させ、その結果を
得る。

【００３１】同様にして、インク液滴体積が、多くの等
間隔に設置された離散的な体積でサンプルされ、スプラ
イン・フィットが、対応するコード値を計算するために
用いられるように、処理が「逆になされる」ことを除い
て、ルックアップ・テーブルｖｆｕｎ＿ｉｎｖ（ｖ'，
ｃ）は、体積データ信号ｖｏｌ（ｃｖ，ｃ）から生成さ
れる。着色剤体積逆関数プロセッサ１１０は、単に、逓
減体積コード値でルックアップ・テーブルｖｆｕｎ＿ｉ
ｎｖ（ｖ'，ｃ）を処理することにより、ルックアップ
・テーブルｖｆｕｎ＿ｉｎｖ（ｖ'，ｃ）を逓減体積コ
ード値ｖ'（ｘ，ｙ，ｃ）に適用させ、その結果を得
る。上記したように、これらの技術は、当業者にとって
周知のことである。

【００３２】さらに図４を参照して、インク逓減プロセ
ッサ１００は、体積コード値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）、および
総コード値制限Ｖ_ｔを受け取り、逓減体積コード値ｖ'
（ｘ，ｙ，ｃ）を生成する。第１の実施例において説明
したように、インク逓減プロセッサ１００が体積コード
値ｖ（ｘ，ｙ，ｃ）に作用したのであるから、正規化イ
ンク液滴体積が、コード値に対して線形となる仮定は満
たされており、したがって、インク逓減プロセッサ１０
０は、所望の結果をもたらすことになる。着色剤体積逆
関数プロセッサ１１０は、逓減体積コード値ｖ'（ｘ，
ｙ，ｃ）、およびルックアップ・テーブルｖｆｕｎ＿ｉ
ｎｖ（ｖ'，ｃ）を受け取り、出力コード値ｏ（ｘ，
ｙ，ｃ）を生成する。

【００３３】コンピュータ・プログラム製品は、１つ以
上の記憶媒体を含むことが可能であり、例えば；磁気デ
ィスク（例えば、フロッピー（登録商標）・ディスク）
や、磁気テープなどの磁気記憶媒体；光ディスク、光学
テープ、もしくは機械読み込み可能なバーコードなど
の、光学記憶媒体；ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）や、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などの、ソリッド
‐ステート電子記憶装置；または、本発明の方法を実践
するために、１つ以上のコンピュータを制御する命令を
有するコンピュータプログラムを格納しておくための、
他のいかなる物理的な装置もしくは媒体。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット式プリンタまたはプリンタ・
ドライバでの、インク逓減プロセッサの設置を示すフロ
ー・ダイアグラムである。

【図２】バイナリおよびマルチレベル・プリンタで
の、与えられたコード値を変更するための、体積変更の
比較を示すグラフである。

【図３】本発明の好ましい実施例を示すフロー・ダイ
アグラムである。

【図４】本発明の好ましい他の実施例を示すフロー・
ダイアグラムである。

【符号の説明】

１０…ラスタ画像プロセッサ、１２…デジタル画像ソー
ス、２０…インク逓低減プロセッサ、３０…マルチトー
ンプロセッサ、３６…インクジェット式プリンタ、４０
…着色剤体積関数プロセッサ、５０…インク逓低減プロ
セッサ、６０…着色剤体積逆関数プロセッサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ケビン・イー・スポルディングアメリカ合衆国14559ニューヨーク州スペンサーポート、オーセイジ・トレイル３番 (72)発明者ロドニー・エル・ミラーアメリカ合衆国14450ニューヨーク州フェアポート、サイプレス・サークル５番Ｆターム(参考） 2C056 EA05 EA11 ED01 EE09 2C057 AF39 AF91 AM15 AM28 CA01 2C262 AA02 AA24 AB05 BB03 BB36 BC05 BC07 EA04 EA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各ピクセルが、一つ以上の色チャネルに
対する入力コード値を有し、前記入力コード値は、着色
剤量と非線形の関係を有していて、各ピクセルが、出力
デジタル画像形成のための着色剤総量制限に従う出力コ
ード値を含む、（ｘ，ｙ）ピクセル・アレイを有する入
力デジタル画像を修正する方法は以下のステップを含ん
でいる：ａ）対応する入力コード値に応じて、ピクセルの各色
チャネルに対する入力着色剤量を決定し、さらに、前記
入力コード値を対応する色チャネルの前記着色剤量と関
係づける、着色剤量関数を決定する；ｂ）各色チャネルに対する前記入力着色剤量、および
着色剤総量制限に応じて、前記画像ピクセルの各色チャ
ネルに対する修正着色剤量を決定する；ｃ）前記修正着色剤量に応じて、前記ピクセルの各色
チャネルに対する出力コード値を決定し、さらに、前記
着色剤量を対応する色チャネルに対する前記出力コード
値に関連づける、着色剤量逆関数を決定する、および、ｄ）前記入力デジタル画像の各々のピクセルに対し、
ステップ（ａ）から（ｃ）を繰り返す。
【請求項２】前記入力着色剤量が、着色剤体積に対し
て実質的に線形である請求項１に記載の方法。
【請求項３】ステップｂ）が、更に次のステップを含
んでいる請求項１に記載の方法：ｉ）各色チャネルに対する着色剤量の合計として、各
ピクセルに対する着色剤総量を決定する；およびｉｉ）この種のピクセルに対する各色チャネルの前記
修正着色剤量の合計が、前記着色剤量総量制限より小さ
くなるように、前記ピクセルの各色チャネルに対する修
正着色剤量を、前記着色剤総量および前記着色剤総量制
限に応じて決定する。