JP2004187301A - 費用関数を用いたディジタルプリンタの較正 - Google Patents

Abstract

【課題】 過剰な量の色材によるアーティファクトを防止する高画質ディジタル画像の印刷方法、マルチレベルプリンタの色材の減少、正確な総色材量制限及び正確な較正、並びに、望ましくない粒状性又はノイズの出現を最小化しつつ正確な色較正を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、所望の出力色を再現する色出力装置用の好ましい色材制御信号ベクトルを選択する方法に関する。色出力装置は４つ又はそれ以上の色材を用いて出力色を発生し、各色材の量は色材制御信号ベクトルによって制御される。方法は、色材制御信号ベクトルを対応する出力色に関連付ける色出力装置についての装置モデルを決定する段階と、所望の出力色に略一致する対応する出力色を有する一組の有効色材制御信号ベクトルを決定するよう装置モデルを用いる段階と、色材制御信号ベクトルの関数として変化する１つ又はそれ以上の費用属性に応答する費用関数を用いて一組の有効色材制御信号ベクトルから好ましい色材制御信号ベクトルを選択する段階とを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ディジタルイメージングの分野に係り、特に印刷用のディジタル画像の準備に用いられる色変換に関する。

一般的なディジタルイメージングシステムは、ディジタルカメラ又はスキャナといった画像捕捉（キャプチャ）装置、ディジタル画像を処理するためにディジタルカメラにつながれるコンピュータ、及び、処理されたディジタル画像を印刷／見るためにコンピュータにつながれるプリンタ又はソフトコピーディスプレイといった出力装置を含みうる。ディジタルイメージングシステムのための色管理アーキテクチャは、出力装置上に生成される出力色が入力装置によって捕捉されたような所望の入力色の適正な再現であるようコンピュータ中でディジタル画像を処理する手段を与える。この分野で広く知られており認められているこのような色管理アーキテクチャは、非特許文献１に定義されている。ＩＣＣ色管理フレームワークは、「ＩＣＣプロファイル」といった装置プロファイルを用いてイメージング装置を特徴付けることを規定する。イメージング装置用のＩＣＣプロファイルは、画像が一つの装置から他の装置へ通信されうるようどのようにして装置依存色空間（ＤＤＣＳ）から装置独立色空間（ＤＩＳＣ）へ変換するかを規定する。

例えば、ディジタルカメラによって発生される画像は、一般的には個々の画素の２次元（ｘ，ｙ）配列から構成され、各画素は当該の画素においてカメラによって「見られる」赤、緑、及び青の色の量を表す８ビットのディジタルコード値（０−２５５の範囲の整数）の３つ組によって表される。これらのＲＧＢコード値は、ディジタルカメラ中で使用されるＲＧＢフィルタの特定の組を通して捕捉された光の量を示すため、ＤＤＣＳを表す。このディジタル画像が使用されるためには、ＲＧＢコード値は、他のイメージング装置によって正しく解釈されるよう、ＤＩＣＳへ変換されねばならない。ＩＣＣ色管理を組み込んだ一般的なディジタルイメージングシステムの例は図１に示されており、図中、ディジタル画像源１０は、コンピュータ（図示せず）へＲＧＢ入力コード値（ＤＤＣＳ）を与える。コンピュータは、ディジタル画像源１０用のＩＣＣプロファイルによって指定される入力装置色変換２０を用いて（この場合はＣＩＥＬａｂ）であるＤＩＣＳへＲＧＢ入力コード値を変換する。いったんＣＩＥＬａｂへ変換されると、画像は、出力装置用のＩＣＣプロファイルによって指定された出力装置色変換３０を用いて処理される。この場合、出力装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び黒（Ｋ）の色材を用いるインクジェットプリンタ４０である。従って、インクジェット４０用のＩＣＣプロファイルは、ＤＩＣＳ（ＣＩＥＬａｂ）からプリンタ用のＤＤＣＳ（ＣＭＹＫ）への変換を与える。入力装置用と出力装置用のＩＣＣプロファイル変換の組合せは、出力装置によって再現される色が入力装置によって捕捉された色と一致することを確実とする。

ＩＣＣプロファイルフォーマットは、単純に色変換が格納されるファイルフォーマットを与える。一般的には多次元ルックアップテーブルとして符号化される色変換自体は、一つの色空間から他の色空間への数学的な変換を指定するものである。ＣＭＹＫ色材を用いるインクジェットプリンタを含む広範な種類のイメージング装置のためにＩＣＣプロファイルを作成するための、従来技術で知られる多くのツール（例えば市販の（登録商標）Ｋｏｄａｋ ＣｏｌｏｒＦｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｅｄｉｔｏｒ）がある。ＣＭＹＫプリンタは特に、色変換を作成する際の問題点を与える。３つのチャネル（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）によりＤＩＣＳで指定される所定の色を印刷するのに用いられる４つの色材があるため、多くのＣＭＹＫコード値の組合せが結果として同じ色を生じさせうる多対一のマッピングを生じさせる余分な自由度がある。従って、色変換を構築する際、所定の色を再現するために使用される特定のＣＭＹＫの組合せを選択する方法が必要とされる。これを達成するための、グラフィックアートの分野では下色除去（ＵＣＲ）又は黒生成（ＢＧ）として知られる技術は、特許文献１、２、３、４、及び５で教示されているように公知である。これらの方法は、色を色空間中での当該色の位置に基づいて再現するのに使用されるＫインクの量を指定するために主に平滑曲線又は補間技術を用い、次に色を正確に再現するために必要なＣＭＹインクの量を計算する。

しかしながら、ＣＭＹＫインクの個々の液滴をページ上に載せるインクジェットプリンタの場合、ＣＭＹＫコード値の異なる組合せは同じ色を生成しうるが、人間である観察者が見たときは粒状性又はノイズがかなり異なってみえる。これは、インクジェットプリンタが、一般的には、各画素のいて一定数の（一般的には１乃至８の）個々のインク滴のサイズのみを吐出することが可能な多階調プリンタであるためである。多階調の画像領域の粒状性は、それを発生するために使用されたＣＭＹＫコード値に依存して変化する。従って、あるＣＭＹＫコード値の組合せは、望ましくない粒状性の高い見かけを有する可視のパターンを生じさせうる一方で、他のＣＭＹＫコード値の組合せは同じ（又は殆ど同じ）色を生じさせるが粒状性が高くは見えないことがある。この関係は、ＣＭＹＫプリンタのための色変換を発生するための従来技術では認識されておらず、また利用されていない。

インクジェットプリンタのための色変換を作成することについての更なる複雑性は、画像アーティファクトが一般的にはあまりにも多くのインクを用いることによって生ずることである。これらの画像アーティファクトは、画質を低下させ、許容可能でない印刷物を生じさせうる。インクジェットプリンタの場合、これらの画像アーティファクトの幾つかの例は、にじみ、荒れ、縞模様、結合等を含む。にじみは、異なる色材の印刷された領域の間の協会に沿って色材が望ましくなく混ざり合うことによって特徴付けられる。色材の混ざり合いは、画質を低下させるエッジ鮮鋭度の低さを生じさせる。荒れは、過剰な量の色材を印刷するときに生じうる受像体の歪み又は変形によって特徴付けられる。ひどい場合には、受像体は、プリンタの機械的な動きを妨害し、潜在的にプリンタに損傷を生じさせる程度に歪みうる。縞模様は、一般的には、プリンタの動きの軸のうちの１つの沿って向けられる、印刷物を横切って延びるよう現れる予想しない濃い線又は薄い線又は縞を指す。結合は、ページ上でインクが一緒に溜まり、印刷物に粒状性の高いみかけを与え、従って画質を低下させるときに生ずる望ましくない密度又はトーンの変化である。インクジェットプリンタでは、満足のいく密度及び色の再現は一般的には最大の利用可能な色材の量を用いることなく達成されうる。従って、過剰な色材を用いることは、上述の画像アーティファクトが生ずる可能性をもたらすだけでなく、色材の無駄である。このことは、ユーザは所定の量の色材からより少ない数の印刷物を得ることとなるため、不利である。

従来技術では、ディジタル画像を印刷する際に過剰な量の色材を使用することは避ける必要があることが認識されてきた。一般的には、画像アーティファクトを生じさせるのに必要な（従って過剰であると考えられる）色材の量は、受像体、色材、及びプリンタ技術に依存する。従来技術では、色材の量を減少させる多くの技術が知られており、そのうちの幾つかは多階調処理の後の画像データに対して作用する。例えば、特許文献６、７、８、９、及び１０を参照のこと。アレン（Ａｌｌｅｎ）外による特許文献１１は、より高いビット精度のデータ（一般的には、２５６レベル、又は８ビット毎画素、毎色）で作用する多階調処理前アルゴリズムを用いて色材を減少させる方法を教示する。また、多くの市販のＩＣＣプロファイル作成ツール（例えば市販の（登録商標）Ｋｏｄａｋ ＣｏｌｏｒＦｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｅｄｉｔｏｒ）は、ＩＣＣプロファイルを用いるときに印刷される色材の量を制限するＩＣＣプロファイルを作成するときに調整されうる制御部を有する。この処理は、総色材量制限処理と称されることもある。

総色材量制限のための従来の技術は、多くのインクジェットプリンタではうまく作用するが、標準の一組のＣＭＹＫインク以外のものを用いるインクジェットプリンタの技術に適用されたときは不利である。インクジェット印刷の技術における一般的な傾向は、密度がより小さい更なるシアン及びマゼンタのインクが用いられるＣＭＹＫｃｍインクを用いることである。ライトインクは、略同じ色を生じさせる点でそれらに対応する濃いインクと似ているが、異なる密度させる点で異なる。ライトインクを使用することにより、明るい領域では可視のインクドットは少なくなり、従って画質が改善される。しかしながら、ＩＣＣプロファイルを作成するために使用される多くのツールは、複雑な数学が関連するため、インクジェットプリンタの全ての６つの色チャネルを直接扱うプロファイルを作成するためには使用することができない。実際は、一般的にはＣＭＹＫプロファイルが作成され、その後にＣＭＹＫからＣＭＹＫｃｍへ変換するルックアップテーブルが作成される。例えば、特許文献１２を参照のこと。この方法及び同様の方法は、現在のＩＣＣプロファイル発生ツールがＣＭＹＫｃｍプリンタで使用される方法を与えるが、ＣＭＹＫコード値の関数としてページ上に載せられる色材の量は、一般的には非線形性が高く、おそらく非単調でもある。これは、印刷される色材の量はＣＭＹＫコード値に比例することを想定するため、従来技術のＩＣＣプロファイル発生ツールに対して大きな問題を生じさせる。従って、従来技術のツールを用いてＣＭＹＫｃｍプリンタのためのＩＣＣプロファイルを構築するとき、総色材量制限はしばしばかなり不正確であり、低い画質を生じさせる。

上述の画像アーティファクトを考慮すると、色材の量、ノイズ（又は粒状性）、及び色再現精度がユーザによって同時に調整されうるディジタルプリンタ用にディジタル画像を準備するのに使用される色変換が必要とされる。
米国特許第４，４８２，９１７号明細書 米国特許第５，４２５，１３４号明細書 米国特許第５，５０８，８２７号明細書 米国特許第５，５５３，１９９号明細書 米国特許第５，７１０，８２４号明細書 米国特許第４，９３０，０１８号明細書 米国特許第５，５１５，４７９号明細書 米国特許第５，５６３，９８５号明細書 米国特許第５，０１２，２５７号明細書 米国特許第６，０８１，３４０号明細書 米国特許第５，６３３，６６２号明細書 米国特許第６，３１２，１０１ Ｂ１号明細書 米国特許第５，８２２，４５１号明細書 規格（Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ＩＣＣ．１：２００１−１２"色プロファイル用のファイルフォーマット（Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ Ｆｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｏｆｉｌｅｓ）"

本発明は、過剰な量の色材を用いることに関連する上述のアーティファクトが生じない高画質ディジタル画像の印刷方法を提供することを目的とする。

本発明は、色材の量がディジタルコード値で線形又は単調ではないことがあり、従って従来技術に対して改善された画質を生じさせる、マルチレベルプリンタ上で画像を印刷するのに使用される色材の量を減少させることを目的とする。

本発明は、色材の量がディジタルコード値で線形又は単調ではないことがある、マルチレベルプリンタのための正確な総色材量制限及び正確な較正を提供することを目的とする。

本発明の更なる目的は、望ましくない粒状性又はノイズの出現を最小化しつつ正確な色較正を提供することを目的とする。

上述の目的は、所望の出力色を再現する色出力装置用の好ましい色材制御信号ベクトルを選択する方法であって、色出力装置は、４つ又はそれ以上の色材を用いて出力色を発生し、各色材の量は、色材制御信号ベクトルによって制御され、
方法は、
ａ）色材制御信号ベクトルを対応する出力色に関連付ける色出力装置についての装置モデルを決定する段階と、
ｂ）所望の出力色に略一致する対応する出力色を有する一組の有効色材制御信号ベクトルを決定するよう装置モデルを用いる段階と、
ｃ）色材制御信号ベクトルの関数として変化する１つ又はそれ以上の費用属性に応答する費用関数を用いて一組の有効色材制御信号ベクトルから好ましい色材制御信号ベクトルを選択する段階とを含む方法によって達成される。

本発明によるディジタルプリンタ用のディジタル画像の準備に使用される色変換を作成するために費用関数を用いることにより、上述のアーティファクトのない高画質のディジタル画像が提供される。本発明は、望ましくない粒状性又はノイズの出現を最小化しつつ、ディジタルプリンタに対する正確な色較正と総色材量制限を同時に提供する色変換を作成する方法を提供する。本発明は、マルチレベルプリンタに対して色材の量がディジタルコード値で線形又は単調でないような利点を与える点で、従来技術に対してかなりの改善を与える。

正確な総色材量制限、満足のいく色再現、及び粒状性に対する制御を与える色変換を発生する方法は、従来の技術に対して進歩したものである。これらの目的を達成する本発明の望ましい実施例について以下に説明する。本発明について、ＣＭＹＫインクを用いたカラーインクジェットプリンタの文脈で説明するが、当業者は、本発明の範囲はこの配置に限られるものではなく、他の色材の組及び／又は他の印刷技術にも適用されうることを認識するであろう。

ＣＭＹＫインクジェットプリンタでは、所望の出力色は、一般的にはＣＭＹＫコード値の多くの組合せによって再現されうる。ＣＭＹＫコード値の各組合せは、対応するコード値に従ってプリンタに対してページ所に指定された量の各色のインクを吐出させる色材制御信号ベクトルと称される。概して言えば、当業者によって理解されるように、１単位のＫインクは、出力色に対して、一緒に印刷される１単位のＣインク、Ｍインク、及びＹインクと同様の寄与を与える。この関係は、必ず正確であるものではなく、個々のインクの特定の分光特性に依存して変化するが、一般的には異なるＣＭＹＫコード値がどのようにして同じ出力色を生成しうるかを理解するのに役立つ。例えば、表１は、幾つかの異なるＣＭＹＫコード値の組合せと、関連する出力色（ＣＩＥＬａｂ座標で特定される）を示す。また、各ＣＭＹＫコード値の組合せに対して、関連する総色材量（この場合はインクの体積）と、所定のＣＭＹＫコード値を用いて印刷されるカラーパッチの画像ノイズメトリック値が示される。画像ノイズメトリック値の発生に関する詳細については以下に詳述する。

表１より、示されたＣＭＹＫコード値は同じ出力色を生じさせるが、異なるインク体積及び画像ノイズメトリック値を有することがわかる。例えば、表の一番上の列は、主にＫインクを用いて印刷されるパッチに対応し、これは最小のインク体積を用いるが最高の画像ノイズメトリック値を有する。概して言えば、画像ノイズメトリックの値が高いことは、この出力色に対応する画像の領域は、人間である観察者にとっては望ましくなく高い粒状性で見えることを意味する。低い値の画像ノイズメトリックは、より満足のいく一様に見えるパッチに対応する。表１の一番下の列は、同じ出力色であるがＫインクなしで印刷されるパッチに対応する。このパッチは、殆どのインク体積を用いるが、最低の画像ノイズメトリック値を生じさせる。実際は、表１に示されるのと同じ出力色を生じさせる多くの他のＣＭＹＫコード値があることとなる。本発明は、優れた画質を生じさせるための多くの可能性からの最適なＣＭＹＫコード値の組合せを選択する方法を提供する。

幾つかの適用では、何にもまして画像ノイズを最小化することが所望でありえ、他の適用では、画像ノイズとは無関係にできるかぎり少ないインクを用いることが所望であり得る。異なった適用は、ＫインクとＣＭＹインクが相対的に等しい割合で使用されることを必要としうる。各適用は僅かに異なる一組の設計規準を有する可能性がある。本発明の方法は、任意の所望の出力色に対して望ましいＣＭＹＫ制御信号ベクトルを選択するために費用関数に基づくアプローチを用いることによりユーザが任意の特定の一組の設計規準を満たすことを可能とする。図２は、これを達成するのに用いられる望ましい実施例による方法を示す図である。方法の第１の段階は、所望の出力色を生成する全ての可能なＣＭＹＫコード値の組合せを決定することである。これを行うため、Ｃコード値、Ｍコード値、Ｙコード値、及びＫコード値の関数として印刷される出力色を表すＣＩＥＬａｂ値を予測する装置モデルＦ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が作成される。装置モデルＦ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）を作成する方法として、当業者に知られた多くの方法がある。１つの方法は、出力色を実際に印刷することなく出力色を予測するために、インクの既知の分光特性を色混合式と共に用いるものである。望ましい実施例では、全ＣＭＹＫコード値範囲を略網羅する多数のカラーパッチから構成される画像ターゲットが実際に印刷され、各カラーパッチについてのＣＩＥＬａｂ値が測定される。次に、サンプリングされたデータ点間の多次元線形補間を用いてＣＭＹＫコード値とＣＩＥＬａｂ値から多次元ルックアップテーブルが作成される。

所望の出力色を生成する可能なＣＭＹＫコード値の組合せを決定するために、ＣＭＹＫの関数としてＬ＊ａ＊ｂ＊を生成する装置モデルＦ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の関数としてＣＭＹＫを生成するよう反転されねばならない。Ｆ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）は多対一のマッピングである（多くのＣＭＹＫが同じＬ＊ａ＊ｂ＊を生成する）ため、直接的な反転は可能ではない。しかしながら、従来技術では、ＣＭＹＫ装置モデルを反戦させる技術が知られている。本発明の望ましい実施例として用いられるこのような技術の一つとしては、ここに参照として組み入れられる共通に譲渡されたスポールディング（Ｓｐａｕｌｄｉｎｇ）による特許文献４の技術がある。特許文献４では、所定の色を再現することが可能な有効なＫ値の範囲が最小Ｋ値と最大Ｋ値によって定義されるＣＭＹＫ装置モデル反転を教示する。有効範囲にあるＫの値に対応するＣＭＹ値は、Ｋ値によって定義される３次元サブ空間上で４面体補間を用いて決定される。この技術は、所定の出力色を生成する全ての可能なＣＭＹＫコード値の組合せを決定する効率的な方法を与える。

再び図２を参照するに、本発明の方法の次の段階は、費用関数を用いて各可能なＣＭＹＫの組合せに関連付けられる費用値を計算することである。費用関数は、多くの異なる設計特徴に関連する多くの費用属性についての項を含む。例えば、多すぎる色材を使用することは、上述のように望ましくないアーティファクトを生じさせうる。従って、費用関数は、より多くの量のインク体積を用いてＣＭＹＫコード値の組合せにペナルティーを与える項を含む。インク体積は、ＣＭＹＫコード値の関数としてインク体積を予測する体積モデルを用いて計算される。多くのプリンタについて、各画素で吐出されうるインク滴のサイズの数、及びそれらの関連付けられる体積といった、プリンタの使用に関する幾らかの知識が与えられていれば、体積モデルは解析的に式として表現されうる。例えば、３２ピコリットルの一定の液滴体積の２値ＣＭＹＫプリンタの単純な例では、所定のＣＭＹＫコード値の組合せによって生ずる体積はＣＭＹＫコード値の和とともに線形に変化する。しかしながら、現在の技術のインクジェットプリンタは、ＣＭＹＫコード値の関数としての高い非線形性及び／又は非単調インク体積を有しうる。このような曲線の例を、図３に、（登録商標）Ｋｏｄａｋ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ３０６２ Ｌａｒｇｅ Ｆｏｒｍａｔ ＩｎｋｊｅｔプリンタのＣチャネルから得られたものとして示す。図３に示す曲線は、Ｃチャネル中の情報を印刷するために２つのシアンインク（ライト及びダークの密度）が使用されること（またＭチャネルについても同様であること）により複雑な形状を有する。この場合、Ｃチャネルによって生ずる体積は、図３の体積曲線を格納する１次元ルックアップテーブルを用いて計算される。同様の１次元ルックアップテーブルは、Ｍチャネル、Ｙチャネル、及びＫチャネルに対して構築され、総体積は、以下の式、
Ｖ_total（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝ＶＬＵＴ_C（Ｃ）＋ＶＬＵＴ_M（Ｍ）＋ＶＬＵＴ_Y（Ｙ）
＋ＶＬＵＴ_K（Ｋ）
に従って、個々のＣＭＹＫチャネルの体積の和として計算される。いったん総体積が計算された後、図４に示す体積費用関数を用いて、体積費用Ｖ_cost（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が計算される。総体積が閾値又は総色材量限界Ｖ_Lを下回る場合、対応するＣＭＹＫコード値組合せに関連する費用はない。総体積が閾値Ｖ_Lを上回る場合、体積費用は急速に増加する。このことは、体積制限Ｖ_Lを上回るＣＭＹＫコード値組合せの使用を防止し、改善された画質を生じさせる。当業者は、図４の体積費用関数はかかる曲線のうちの単なる一例であり、同様の強化を与えるために他の曲線が使用されうることを認識するであろう。

再び図２に戻ると、総インク体積に関連する費用属性に加えて、各候補ＣＭＹＫコード値組合せによって生成される他の重要な費用属性が画像ノイズに関連づけられる。上述のように、多くのＣＭＹＫコード値組合せが同じ色を生じさせるが、異なる総インク体積を使用し、人間である観察者がみたときに「粒状性」又は「ノイズ」の異なる知覚を生じさせる異なる印刷されたハーフトーンパターンを生じさせる。これは図５に示されており、図中、異なる量のＫインクを用いて印刷されるが同じ出力色を生じさせる３つのハーフトーン仮定のハーフトーンパターン１１０、１１０、１２０を示す。ハーフトーンパターン１００は、Ｋインクのみを用いて印刷され、これは人間の目で見たときに多くのノイズを示すまばらに距離がおかれたＫインクドット１３０を生じさせる。ハーフトーンパターン１１０は、Ｃドット１４０、Ｍドット１５０、及びＹドット１６０のみを用いて印刷される。各Ｋインクドットは、同じ密度を達成するためにＣＭＹドットの３つ組によって置き換えられるため、ＣＭＹドットはＫドット１３０よりもはるかに近くに距離がおかれ、あまりノイズが多いようには知覚されない。ハーフトーンパターン１２０は、Ｃインクドット１７０、Ｍインクドット１８０、Ｙインクドット１９０、及びＫインクドット２００を混ぜたものとして印刷され、中間レベルのノイズで再現される同じ色を表わす。本発明によれば、各ＣＭＹＫコード値組合せに関連付けられるノイズは、所望の出力色を再現するために望ましいＣＭＹＫコード値組合せの選択を支援するために費用属性として用いられる各ＣＭＹＫコード値組合せに関連付けられる。印刷された画像中のノイズの知覚を測定する技術は、従来技術で知られている。画像中のノイズの測定として画像パワースペクトルの加重和を用いる多くの同様の変形例がある。望ましい実施例では、画像中のノイズの量を計算するために以下の式、

が用いられ、式中、（ｎ_x，ｎ_y）は画像領域の次元であり、Ｉ（ｕ，ｖ）は画像領域Ｉ（ｘ，ｙ）の２次元フーリエ変換であり、ＣＳＦ（ｕ，ｖ）は特許文献１３に記載の式によって計算されうる人間の視覚系のコントラスト感度関数である。画像領域Ｉ（ｘ，ｙ）は、所定のＣＭＹＫコード値組合せを印刷することによって生ずるハーフトーンパターンに対応する。再び図２を参照するに、画像ノイズモデルＮ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）は、全ＣＭＹＫコード値範囲を略網羅する一組の印刷されたカラーパッチに対するノイズを計算するために上述の式を用いて発生される。実際は、装置モデルとノイズモデルを作るために同じ一組のカラーパッチが使用されうるが、必ずしもそうである必要はない。いったんノイズモデルＮ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が生成されると、以下の式、
Ｎ_cost（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝Ｎ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）
に従って、各候補ＣＭＹＫコード値組合せに対する画像ノイズ費用が計算される。

他の費用属性は、特定の適用によって必要されるように計算されうる。例えば、或るＣＭＹＫコード値組合せは、他のＣＭＹＫコード値組合せと比較すると光による退色に対する耐性（即ち「耐光性」）が改善されうる。このように、退色を生じさせる傾向のあるＣＭＹＫコード値組合せにペナルティーを与え、それらの使用を防止するための項が費用関数に加えられてもよい。費用関数中で任意に使用されうる他の項は、「耐水性」、ありは、濡らされた場合のＣＭＹＫコード値組合せの染みに対する耐性に関連する費用属性である。また、あるＣＭＹＫコード値組合せは、広範な範囲の光源の下で正確な色の一致を与えうるが、他のＣＭＹＫコード値組合せは、特定の光源の下で所望の出力色に対する正確な色の一致を与えるだけでありうる。この性質は、ＣＭＹＫコード値組合せの「条件等色指数」と称され、よりロバストなＣＭＹＫコード値組合せには、あまりロバストでないＣＭＹＫコード値組合せに対してよりも低い費用が割り当てられ得る。費用関数に使用されうる他の項は、ＣＭＹＫコード値組合せによって生ずる表面光沢に関連する。例えば、同じインクジェットプリンタは、Ｋインクに対してはＣＭＹインクに対して使用されるものとは異なる組成を用いる。異なる組成は、異なる光沢性質を有し得るため、滑らかなグラデーションを印刷するときに突然の光沢の変化、又は「差別的光沢」を生じさせる。これらの光沢の変化は望ましくなく、従って差別的光沢を生じさせる傾向のあるＣＭＹＫコード値組合せは費用関数項を介してペナルティーが与えられうる。この１つの例は、使用される黒（Ｋ）インクの量と共に費用が増加する費用属性を作ることである。当業者は、適用の特定の要件に依存して、使用されうる他の属性があることを認識するであろう。

いったん全ての費用属性が計算されると、費用関数の全ての項を合計することによりＣＭＹＫコード値組合せに対する総費用が計算される。望ましい実施例では、総費用は、以下の式、
Ｃｏｓｔ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝αＶ_cost（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＋βＮ_cost（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）
に従って、少なくとも体積費用項と画像ノイズ費用項を含み、重みα、βは体積と画像中のノイズの相対的な重要性を示すよう調整されうる。このように、所望の出力色を再現するための望ましいＣＭＹＫコード値組合せは、図６に示すように費用関数を最小化するものとして選定される。候補ＣＭＹＫコード値組合せを体系付ける都合のよい方法は、Ｋコード値でソートすることである。図６は、（１つの所望の出力色に対して）Ｋコード値に対してプロットされる各候補ＣＭＹＫコード値組合せの費用を示す。望ましいＣＭＹＫコード値組合せは、費用関数の最小に対応するＫ_optであるＫ値を有する。

ＩＣＣプロファイルへ組み込むのに適した色変換を構築するために、所望の出力色を再現するために望ましいＣＭＹＫコード値組合せを選択するための上述の費用関数に基づく方法は、ＩＣＣによって定義されるＣＩＥＬａｂ ＤＩＣＳの範囲に広がる所望の出力色の多次元格子に適用される。一般的には、対応するＣＭＹＫコード値組合せを決定するよう本発明の処理を受けうるＬ＊ａ＊ｂ＊点の格子が定義される。所望の出力色の内のいくつかは、プリンタの色域の外側にあり、従って再現可能ではない。これらの色は、色域マッピングアルゴリズムを用いてプリンタ色域内の色へマッピングされねばならない。１つの単純な色域マッピング技術は、色域外の色をそれと中心点との間のＣＩＥＬａｂ空間中の線、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊＝（５０，０，０）に沿って動かすことである。プリンタの色域と線との交点は、色域外の色を再現するのに使用される色域内の色である。当業者に知られた多くの他の色域マッピングアルゴリズムがあり、そのうちの幾つかのは複雑で洗練されたものであるが、特定の形式の色域マッピングは本発明に必須ではない。

コンピュータプログラムプロダクトは、本発明による方法を実施するために１つ又はそれ以上のコンピュータを制御するための命令を有するコンピュータプログラムを格納するのに用いられる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）又は磁気テープといった磁気記憶媒体；光ディスク、光テープ、又は機械読み取り可能なバーコードといった光記憶媒体；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）といった固体電子記憶装置；又は、任意の他の物理装置又は媒体といった１つ以上の記憶媒体を含みうる。

本発明を実施するためのディジタルイメージングシステムを示すブロック図である。 本発明の方法を示すフローチャートである。 インク体積をコード値の関数として示す図である。 体積費用をインク体積の関数として示す図である。 同じ色を有するが異なる量のＫインクで発生される３つのハーフトーンパターンを示す図である。 Ｋインクコード値の関数としてプロットされる費用関数を示す図である。

符号の説明

１０ ディジタル画像源
２０ 入力装置色変換
３０ 出力装置色変換
４０ インクジェットプリンタ
１００ 最大Ｋハーフトーンパターン
１１０ 最少Ｋハーフトーンパターン
１２０ 中間Ｋハーフトーンパターン
１３０ Ｋインクドット
１４０ Ｃインクドット
１５０ Ｍインクドット
１６０ Ｙインクドット
１７０ Ｃインクドット
１８０ Ｍインクドット
１９０ Ｙインクドット
２００ Ｋインクドット

Claims (10)

1. 所望の出力色を再現する色出力装置用の好ましい色材制御信号ベクトルを選択する方法であって、
   前記色出力装置は、４つ又はそれ以上の色材を用いて出力色を発生し、
   各色材の量は、前記色材制御信号ベクトルによって制御され、
   前記方法は、
   ａ）前記色材制御信号ベクトルを対応する出力色に関連付ける前記色出力装置についての装置モデルを決定する段階と、
   ｂ）前記所望の出力色に略一致する対応する出力色を有する一組の有効色材制御信号ベクトルを決定するよう前記装置モデルを用いる段階と、
   ｃ）前記色材制御信号ベクトルの関数として変化する１つ又はそれ以上の費用属性に応答する費用関数を用いて前記一組の有効色材制御信号ベクトルから前記好ましい色材制御信号ベクトルを選択する段階とを含む方法。
2. 前記一組の有効色材制御信号ベクトルは、総色材量限界の条件を満たすものに限られる、請求項１記載の方法。
3. 前記費用属性は総色材量である、請求項１記載の方法。
4. 前記費用属性は画像ノイズメトリックである、請求項１記載の方法。
5. 前記画像ノイズメトリックは前記色材制御信号ベクトルを前記対応する画像ノイズメトリックに関連付ける画像ノイズモデルから決定される、請求項４記載の方法。
6. 前記画像ノイズモデルは、一組の色材制御信号ベクトルに対応する一組の色パッチを生成し、各色パッチの画像ノイズメトリックを測定することによって形成される、請求項５記載の方法。
7. 前記費用属性のうちの１つは、個々の色材の量の関数である、請求項１記載の方法。
8. 前記費用属性は黒の色材の量とともに増加する、請求項７記載の方法。
9. 前記費用属性のうちの１つは、条件等色指数である、請求項１記載の方法。
10. 前記費用属性のうちの１つは、表面光沢値である、請求項１記載の方法。

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