JP2005094528A - 色変換装置、色変換方法、印刷制御プログラム、印刷制御プログラムを記録した媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】バンディングを抑制しつつメタメリズムによる色変化を抑えることが困難であった。
【解決手段】シャドウ領域からハイライト領域の略無彩色を、Ｋ₁Ｋ₂Ｋ₃インクからなる墨色と、ＣｌｃＭｌｍＹインクからなるコンポジットグレーとで表現することにより、使用ノズルが限定されがちなハイライト領域においてもバンディングを発生させにくくすることができる。また、コンポジットグレー成分の構成割合が所定値より低くなるように制限されるため、コンポジットグレーに起因する色変化を抑制することができる。さらに、墨色インクおよび有彩色インクについて淡濃度インクを併用することにより、ハイライト領域においてもインクの粒状感を感じさせにくくすることができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、色変換装置、色変換方法、印刷制御プログラム、印刷制御プログラムを記録した媒体に関する。

従来の色変換装置においては、濃度の異なる墨色インクを３種類（濃墨色インクＫ₁，中間墨色インクＫ₂，淡墨色インクＫ₃）使用させるように色変換を行うものが知られている。かかる構成において、ハイライトにおける無彩色成分を淡墨色インクＫ₃のみのドットで表現することができる（例えば、特許文献１，図７参照。）。
かかる構成によれば、ハイライトにおいても分光反射特性に偏りのある有彩色インクを使用しないので、光源等に依存して色の見え方が変動することはなかった。
特開２００２−３３１６９３号公報

上述した従来の色変換装置が備えられるインクジェットプリンタにおいて１色のＫ₃インクを吐出する吐出ノズルは限られているため、バンディングが生じやすかった。さらに、ハイライトにおいては単位面積当たりに吐出するインク量が低減することから、印刷結果を視認したときにインク粒を感じさせやすくなってしまうという課題があった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、個体差および光源による色の見え方の差が生じにくく、さらにバンディングが生じにくく、粒状感を感じさせにくい色変換装置、色変換方法、印刷制御プログラム、印刷制御プログラムを記録した媒体の提供を目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するため請求項１にかかる発明では、第一の画像機器で使用される三要素色についての階調値を示す第一画像データと、印刷装置にて使用される複数の有彩色と複数の濃度の墨色についての階調値を示す第二画像データとの対応関係が三次元色変換テーブルにおいて複数の代表色について規定されている。そして、同三次元色変換テーブルを参照することにより画像を構成するドットマトリクス状の画素の色を表現した第一画像データを第二画像データに色変換する。上記三次元色変換テーブルは、略無彩色領域でシャドウ領域からハイライト領域の全般にわたり上記複数の濃度の墨色のいずれかに階調成分を有するように記述されるとともに、この墨色に加えて上記複数の有彩色を減方混色したコンポジットグレーを生成する階調成分も有するように記述されている。そして、上記色変換手段は、上記第一画像を取得し上記三次元色変換テーブルを参照しつつ補間演算を実行することにより、上記第二画像データで構成した画像データを生成する。

すなわち、上記３次元色変換テーブルにおいて上記第１画像データが示す略無彩色領域のシャドウ領域からハイライト領域の全般にわたる色を、墨色に加えて複数の有彩色を減方混色したコンポジットグレーを生成する階調成分で記述している。従って、この３次元色変換テーブルを参照して色変換を行う色変換装置が備えられる印刷装置は、略無彩色領域のシャドウ領域からハイライト領域の全般にわたる色を印刷する際に、色彩に拘わらず有彩色インクと墨色インクの両方を使用して印刷を行わせることができる。

このようにすることにより、コンポジットグレーを生成する複数の有彩色インクを吐出するためのノズルと墨色インクを吐出するためのノズルとからインクを吐出できるため、使用ノズル数が増加しバンディングを発生させにくくすることができる。シャドウ領域からハイライト領域の全般にわたり有彩色インクと墨色インクの両方を使用するため、使用ノズル数が減少しがちなハイライト領域でもバンディングを発生させにくくすることができる。

ここで、第１の画像機器は特に限定されず、３要素色によって画素の色を表現した画像を扱う機器であれば良く、例えば、ディスプレイ，スキャナ，デジタルカメラ等種々の画像機器を採用可能である。むろん、機器が別体でなくてもよく、例えば、ｆａｘ機は第１の画像機器としてのスキャナと第２の画像機器としてのプリンタとが一体になっていると言え、かかるｆａｘ機に本発明を適用することも可能である。

さらに、３要素色としても特に限定されず、ＲＧＢ（レッド，グリーン，ブルー）やＹＣｂＣｒ（輝度および色差）等種々の態様のデータを適用することができる。印刷装置にて使用される複数の有彩色および墨色としても特に限定はされないが、汎用的な構成としては有彩色にＣＭＹ系のインクを採用し、墨色に濃度の異なるＫインクを採用する構成が好ましい。むろん、ＣＭＹ系のインクとしてはｌｃｌｍＤＹ（ライトシアン，ライトマゼンタ，ダークイエロー）を使用しても良いし、ＣＭＹ系であることが必須ではなく、ＲＧＢ系や他のＶ（バイオレット）インク等を使用する構成であっても良い。

３次元色変換テーブルは、第１画像データが３要素色であってこれらの色の組み合わせによって任意の色が表現されることから３次元と捉えることができる。代表色として採用する色やその数は限定されないが、実装上１７³個程度の色数が好ましい。色変換は３次元色変換テーブルを参照した補間演算等によって実施可能であり、印刷制御装置においては当該色変換後の第２画像データで色を表現した画像を印刷させるために適宜所定のコマンドを付するなどして印刷データを生成し、印刷装置に対して出力することができればよい。

また、請求項２にかかる発明では、メタメリズムに基づく色変化が少ないと判断される所定のしきい値よりも低い階調となるように、上記墨色に加えてコンポジットグレーを生成するための上記複数の有彩色の階調成分が記述される。すなわち、上記複数の有彩色の階調成分は所定のしきい値よりも低くされるため、同複数の有彩色により生成されるコンポジットグレーに起因する色変化を少なくすることができる。コンポジットグレーは、分光反射率が一定ではない複数の有彩色インクで構成されるため、光源を変えたりすると色味が変化する場合がある。そこで、分光反射率が略一定な墨色インクも併用することにより、色味が変化することを抑制することができる。従って、全体の見え方に微妙な色味の変化が影響しやすい略無彩色領域の色も忠実に表現することができる。

さらに、請求項３にかかる発明では、上記複数の有彩色により生成される上記コンポジットグレーの明度が、同時に付される上記墨色の明度と同等以上となる。すなわち、上記コンポジットグレーの明度が明るいものであれば、表現される色全体の分光反射特性に対する上記コンポジットグレー固有の分光反射特性の依存度は小さくなる。反対に、メタメリズムに基づく色変化が起こりにくい上記墨色固有の分光反射特性が大きく依存することとなる。従って、表現される色全体についてメタメリズムに基づく色変化を抑えることが可能である。

さらに、請求項４にかかる発明では、上記コンポジットグレーを生成するための上記複数の有彩色の階調成分ごとに上限値を規定し、この上限値を超えないような階調成分が記述される。すなわち、上記コンポジットグレーを生成するための上記複数の有彩色を上記上限値よりも少なくさせることで、上記複数の有彩色の使用インク量を少なくさせることができる。不均一な分光反射率を有する上記有彩色の使用インク量が少なくなれば、メタメリズムに基づく色変化も少なくすることが可能である。

さらに、請求項５にかかる発明では、上記有彩色が複数の濃度の色インクで表現される場合には、淡濃度の色インクを使用して上記コンポジットグレーを生成させる。上記コンポジットグレーを生成するための上記有彩色を淡濃度の色インクとすることにより、上記有彩色のインク吐出量を増大させることができる。すなわち、使用ノズル数が増加しノズルの加工誤差の影響を受けにくくすることができるし、ドットの粒状感も軽減することができる。

さらに、請求項６にかかる発明では、上記複数の濃度の墨色は少なくとも三濃度以上の墨色インクで構成されるとともに、ハイライト領域では最も淡濃度の墨色インクについてのみが階調成分を有する。従って、インク吐出量が減少し粒状感を感じさせやすいハイライト領域においても、最も淡濃度の墨色インクのみを使用することによりインク吐出量を増大させることができる。すなわち、使用ノズル数が増加しノズルの加工誤差の影響を受けにくくすることができるし、ドットの粒状感も軽減することができる。

上述のような３次元色変換テーブルにて色変換を行う手法は必ずしも実体のある装置に限られるものではなく、請求項７に記載した発明のように方法の発明としても有効である。また、上述の色変換装置は単独で存在する場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としては、各種の態様を含むものである。また、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。

発明の思想の具現化例として印刷制御装置のソフトウェアとなる場合には、かかるソフトウェアを記録した記録媒体上においても当然に存在し、利用される。その一例として、請求項８に記載した発明では印刷制御プログラムとして発明を特定し、請求項９に記載した発明では印刷制御プログラムを記録した媒体として発明を特定している。むろん、その記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。上記媒体とは異なるが、供給方法として通信回線を利用して行なう場合であれば通信回線が伝送媒体となって本発明が利用されることになる。さらに、これらの印刷制御方法、印刷制御プログラムおよび印刷制御プログラムを記録した媒体において上記請求項２〜請求項６に対応した構成にすることも可能である。

以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）本発明の構成：
（２）ＬＵＴの構成：
（３）印刷処理：
（４）画像の印刷：
（５）まとめ：

（１）本発明の構成：
図１は本発明にかかる印刷制御装置を構成するシステムの概略ハードウェア構成を示しており、図２はプリンタの概略ハードウェア構成を示している。即ち、本実施形態においてはプリンタとプリンタを制御するコンピュータとによって印刷装置を構成する。コンピュータ１０はＲＯＭ１３やＲＡＭ１４からなるプログラム実行環境を備えており、システムバス１２を介しデータを授受して所定のプログラムを実行可能である。

システムバス１２には外部記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１５とフレキシブルディスクドライブ１６とＣＤ−ＲＯＭドライブ１７とが接続されており、ＨＤＤ１５に記憶されたＯＳ２０やアプリケーションプログラム（ＡＰＬ）２５等がＲＡＭ１４に転送され上記プログラムが実行される。コンピュータ１０にはシリアル通信用Ｉ／Ｏ１９ａを介してキーボード３１やマウス３２等の操作用入力機器が接続されており、図示しないビデオボードを介して表示用のディスプレイ１８も接続されている。

さらに、プリンタ４０とはＵＳＢ用Ｉ／Ｏ１９ｂを介して接続が可能である。尚、本コンピュータ１０としては、いわゆるデスクトップ型コンピュータであるが、ノート型であるとか、モバイル対応のものであっても良く種々の形態で実現可能である。また、コンピュータ１０とプリンタ４０の接続インタフェースも上述のものに限る必要はなくシリアルインタフェースやＳＣＳＩ接続など種々の接続態様を採用可能であるし、今後開発されるいかなる接続態様であっても同様である。

この例では各プログラムの類はＨＤＤ１５に記憶されているが、記録媒体はこれに限定されるものではない。例えば、フレキシブルディスク１６ａであるとか、ＣＤ−ＲＯＭ１７ａであってもよい。これらの記録媒体に記録されたプログラムはコンピュータ１０にて読み込まれ、ＨＤＤ１５にインストールされる。インストール後にはＨＤＤ１５を介してＲＡＭ１４上に読み込まれてコンピュータを制御することになる。また、記録媒体はこれに限らず、光磁気ディスクなどであってもよい。また、半導体デバイスとしてフラッシュカードなどの不揮発性メモリなどを利用することも可能であるし、モデムや通信回線を介して外部のファイルサーバにアクセスしてダウンロードする場合には通信回線が伝送媒体となって本発明が利用される。

一方、図２に示すように、プリンタ４０内部に設けられたバス４０ａには、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ＡＳＩＣ４４、コントロールＩＣ４５、ＵＳＢ用Ｉ／Ｏ４６、イメージデータや駆動信号などを送信するためのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４７、等が接続されている。そして、ＣＰＵ４１が、ＲＡＭ４３をワークエリアとして利用しながらＲＯＭ４２に書き込まれたプログラムに従って各部を制御する。ＡＳＩＣ４４は図示しない印刷ヘッドを駆動するためにカスタマイズされたＩＣであり、ＣＰＵ４１と所定の信号を送受信しつつ印刷ヘッド駆動のための処理を行う。また、ヘッド駆動部４９に対して印加電圧データを出力する。

ヘッド駆動部４９は、専用ＩＣと駆動用トランジスタ等からなる回路である。同ヘッド駆動部４９は、ＡＳＩＣ４４から入力される印加電圧データに基づいて印刷ヘッドに内蔵されたピエゾ素子への印加電圧パターンを生成する。印刷ヘッドは、８色のインクが充填されたインクカートリッジ４８ａ〜４８ｈを搭載可能なカートリッジホルダ４８とインク別のチューブで接続されており、各インクの供給を受けるようになっている。そして、チューブから吐出口まで連通するインク室でピエゾ素子が駆動されることにより、インクを吐出する。

尚、本実施形態においてはシアンインク（Ｃインク），マゼンタインク（Ｍインク），イエローインク（Ｙインク）と、ライトシアンインク（ｌｃインク），ライトマゼンタインク（ｌｍインク）と、濃Ｋインク（Ｋ₁インク），中濃Ｋインク（Ｋ₂インク），淡Ｋインク（Ｋ₃インク）が使用される。Ｋ₂インクはＫ₃インクの２倍の濃度となっており、Ｋ₁インクはＫ₃インクの２倍（Ｋ₃インクの４倍）の濃度となっている。

印刷ヘッドのインク吐出部には、図３に示すように８色のインクのそれぞれを吐出する８組のノズル列が印刷ヘッドの主走査方向に並ぶように形成され、ノズル列のそれぞれは複数のノズルＮｚ（例えば、６４個）が副走査方向に一定の間隔で配置されている。上記インクカートリッジ４８ａ〜４８ｈ内のインクとインク室とは図示しないチューブを介して連通され、各色インクがノズルＮｚから吐出可能になっている。

コントロールＩＣ４５は、各インクカートリッジ４８ａ〜４８ｈに搭載された不揮発性メモリであるカートリッジメモリを制御するＩＣであり、ＣＰＵ４１の制御によって、カートリッジメモリに記録されたインクの色や残量の情報の読み出しや、インク残量の情報の更新等がなされる。ＵＳＢ用Ｉ／Ｏ４６はコンピュータ１０のＵＳＢ用Ｉ／Ｏ１９ｂと接続されており、プリンタ４０はＵＳＢ用Ｉ／Ｏ４６を介してコンピュータ１０から送信されるデータを受信する。Ｉ／Ｆ４７には、キャリッジ機構４７ａと紙送り機構４７ｂとが接続されている。紙送り機構４７ｂは、紙送りモータや紙送りローラなどからなり、印刷用紙などの印刷記録媒体を順次送り出して副走査を行う。キャリッジ機構４７ａは、印刷ヘッドを搭載するキャリッジを備え、キャリッジを往復動させて印刷ヘッドを主走査させる。

図４はコンピュータにて実現される印刷装置の主な制御系の概略構成図を示している。上記プリンタ４０はコンピュータ１０にインストールされたプリンタドライバに制御されて印刷を実行するようになっており、プリンタドライバはコンピュータ１０を印刷制御装置として機能させる。具体的には、プリンタドライバ（ＰＲＴＤＲＶ）２１と入力機器ドライバ（ＤＲＶ）２２とディスプレイドライバ（ＤＲＶ）２３とがＯＳ２０に組み込まれている。ディスプレイＤＲＶ２３はディスプレイ１８における画像データ等の表示を制御するドライバであり、入力機器ＤＲＶ２２はシリアル通信用Ｉ／Ｏ１９ａを介して入力される上記キーボード３１やマウス３２からのコード信号を受信して所定の入力操作を受け付ける。

ＡＰＬ２５は、カラー画像のレタッチ等を実行可能なアプリケーションプログラムであり、利用者は当該ＡＰＬ２５の実行下において上記操作用入力機器を操作し、画像データ１５ａが示す画像をレタッチするなどして印刷指示を行うことができる。ＡＰＬ２５にて印刷指示がなされると上記ＰＲＴＤＲＶ２１が駆動され、後述するＬＵＴ１５ｂを参照して色変換を実行しつつ印刷データを作成し、上記プリンタ４０に印刷データを送出することによって印刷を実行する。

（２）ＬＵＴの作成手順：
図５はＬＵＴ１５ｂの一例を示している。ＬＵＴ１５ｂは、予め作成されてＨＤＤ１５に保存されており、色変換の際に読み出される。同ＬＵＴ１５ｂではＲＧＢデータとＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データのそれぞれが０〜２５５の値を有し、各色２５６階調（８ビット）である。また、ＲＧＢデータについてはＲＧＢの各要素色について階調値域を１６分割して代表色を形成しており、ＲＧＢ各色について階調値「０，１６，３２，、、、２５５」の総ての組み合わせが規定されている。従って、ＬＵＴ１５ｂについては１７^３個の代表色が存在する。

色変換時には、後述する色変換モジュールがこれらのＲＧＢデータとＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データとを参照し、補間演算により任意のＲＧＢデータをＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データに変換する。むろん、ＬＵＴとしては、プリンタ４０にて使用可能なメディアやインクセット毎に異なるテーブルを作成し、適宜選択可能に構成することもできる。尚、本実施形態において上記画像データ１５ａはＲＧＢの各要素色を階調表現したドットマトリクス状のデータであり、ｓＲＧＢ規格に準拠したデータである。むろん、ＬＵＴ１５ｂにおいてはｓＲＧＢデータの具体的な値をデータとして有する構成の他、予め決められた順番に特定のＲＧＢデータの組について色を規定することとし、ＲＧＢデータの具体的な値を省いても良い。

図６は、ＬＵＴ１５ｂ作成のための一連の処理の一例をフローチャートにより示している。この作業においては多くの演算処理を必要とするので、コンピュータを使用して演算を実行するのが好ましい。ＬＵＴ１５ｂにおいては、ｓＲＧＢ色空間において全空間を網羅するようにＲＧＢデータを規定しており、ディスプレイ１８にて使用するこれらのＲＧＢデータとプリンタ４０で使用するＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データによる色をＬａｂ空間の座標値に変換し、当該Ｌａｂ空間内で上記ＲＧＢデータとＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データとを対応づける。このためにまずステップＳ１００にて上記図５に示す１７^３個のＲＧＢデータをディスプレイ１８の代表色として確定する。

ステップＳ１０５においては、当該確定したＲＧＢデータをＬａｂ空間の座標値に変換する。ｓＲＧＢ規格に準拠した画像データは公知の変換式によりＬａｂ空間の座標値に変換することができる。むろん、測色器等によってＬａｂ座標を取得しても良い。以上の結果、ｓＲＧＢの代表色に該当する色のＬａｂ座標値が得られ、これをＣ，Ｍ，Ｙインクの出力階調に換算することにより、ステップＳ１１０にてＣ，Ｍ，Ｙインクの出力階調との対応関係を得ることができる。

図７は、入力輝度階調とＣ，Ｍ，Ｙインクの出力階調との対応関係をグラフにより示している。同図において、略無彩色の代表色の一例として”やや赤紫色がかかったグレー”の各入力輝度階調に対するＣ，Ｍ，Ｙインクの出力階調が示されている。横軸Ｘには入力輝度階調（ｘ＝０〜２５５）を示しており、縦軸Ｙにはインクの出力階調を意味するインクの出力階調（ｙ＝０〜２５５）を示している。Ｃ，Ｍ，Ｙインクの出力階調の合計を、総和量Ｔとして破線で示している。一方、プリンター４０には固有のインク出力階調の総和量Ｔの上限値があり、この上限値ＵＬ（全入力輝度階調領域において一定）を破線で示している。

ステップＳ１１１においては、Ｃ，Ｍ，Ｙインクの出力階調で表現したデータを、所定の分版処理を行うことによりＣ，Ｍ，ＹインクとＫ₁インクの出力階調で表現する。具体的には、略無彩色の代表色を有彩色成分と無彩色成分とに分離させて、無彩色成分については墨色インクとしてのＫ₁インクの出力階調のみで表現している。

図８は、ステップＳ１１１にて作成したデータにおけるＣ，Ｍ，ＹインクとＫ₁インクの出力階調と入力輝度階調との関係をグラフにより示している。同図において、Ｋ₁インクの出力階調は全入力輝度階調領域において発生しており、階調値０から線形的に減少し階調値２５５において出力階調は０となっている。尚、印刷段階においてはインクの出力階調に略比例したインク量が吐出されるため、インクの出力階調は印刷段階においてインクの使用量を意味する。

一方、Ｋ₁インクでは表現することのできない”やや赤紫色がかかったグレー”の有彩色成分はわずかなＭインクの出力階調により表現されている。すなわち、略無彩色の代表色のわずかな有彩色成分については、Ｋ₁インクに置き換えられることなく、残されることとなる。この残される有彩色成分は、表現する略無彩色の代表色の色味成分の色彩に応じて異なる。従って、わずかなＹインクやＣインクの出力階調が含まれる場合や、これらがともに含まれる場合等もある。

ステップＳ１１２においては、所定の分版処理を行うことにより、Ｋ₁インクのみの出力階調で表現されたグレーの一部を、コンポジットグレーで置き換えている。具体的には、ステップＳ１１１においてＫ₁インクのみの出力階調で表現された無彩色成分を、墨色グレー成分とコンポジットグレー成分とに分離させ、コンポジットグレー成分については減方混色したＣ，Ｍ，Ｙインクの出力階調で表現している。また、無彩色成分全体におけるコンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅが初期において５０％となるように分離させている。

図９は、ステップＳ１１２にて作成したデータにおけるＣ，Ｍ，ＹインクとＫ₁インクの出力階調と入力輝度階調との関係をグラフにより示している。同図において、ステップＳ１１２実行前のＫ₁インクの出力階調を破線で示し、ステップＳ１１２実行後のＫ₁インクの出力階調を実線で示している。ステップＳ１１２実行前後でＫ₁インクの出力階調が減少しており、この減少量に相当するコンポジットグレーがＣ，Ｍ，Ｙインクの出力階調として表現されている。また、ステップＳ１１２実行前後において無彩色成分全体としての明度が維持されれば良く、ステップＳ１１２実行前後におけるＫ₁インクの出力階調の減少量は任意に設定することが可能である。本実施形態においてステップＳ１１２実行前後におけるＫ₁インクの出力階調の減少量は放物線状に変化しており、所定の入力輝度階調において最大減少量Ｄとなるように放物線が規定されている。最大減少量Ｄとなる入力輝度階調におけるステップＳ１１２実行前のＫ₁インクの出力階調をＫとすると、コンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅは下記式（１）で表すことができる。
Ｘ＝Ｄ／Ｋ ・・・（１）
初期において上記式（１）の最大構成割合Ｅに５０％を代入し、最大減少量Ｄを算出する。そして、算出された最大減少量Ｄを満足するような放物線を特定し、同放物線から各入力輝度階調に対応するＫ₁インクの出力階調の減少量を特定している。

コンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅが高くなると、コンポジットグレーの明度は暗くなり、同時にＫ₁インクで表現される墨色グレーの明度は明るくなる。また、この場合、無彩色成分全体としての分光反射特性は、コンポジットグレー固有の分光反射特性に大きく依存することとなる。例えば、初期において最大構成割合Ｅは５０％となっているため、コンポジットグレーの明度が最も暗くなる入力輝度階調におけるコンポジットグレーの明度とＫ₁インクで表現されるグレーの明度は同等となる。尚、Ｍインクに関しては”やや赤紫色がかかったグレー”の有彩色成分に対応するインク量が重畳されている。次に、ステップＳ１１３において、Ｋ₁インクのみで表現された墨色グレー成分をＫ₁，Ｋ₂，Ｋ₃インクとで表現できるように分版し、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃インクの出力階調で表現されるデータを作成する。

図１０は、ステップＳ１１７にて作成したデータにおけるＣ，Ｍ，ＹインクとＫ₁，Ｋ₂，Ｋ₃インクの出力階調と入力輝度階調との関係をグラフにより示している。同図において、高濃度のＫ₁インクの出力階調を淡濃度のＫ₂，Ｋ₃インクの出力階調で代替させるため、全体のインク出力階調は増大することとなる。インク出力階調の総和量Ｔが上限値ＵＬを超えると印刷することができないため、ステップＳ１１４ではそのことを判断し、総和量Ｔが上限値ＵＬを超えた場合にはステップＳ１１５を実行させる。

ステップＳ１１５においては、コンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅを５％減少させ、ステップＳ１１２を再び実行する。すなわち、インク出力階調が少なくて済む墨色グレー成分を増加させることにより、全体のインク出力階調を減少させている。以上の処理を繰り返すことにより、コンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅが４５％，４０％，３５％・・・と減少していき、最終的には印刷可能なＬＵＴ１５ｂを作成することができる。いずれにしても、コンポジットグレー成分の構成割合は５０％以下となることが保証される。言い換えれば、コンポジットグレーで表現されるグレーの明度は、墨色Ｋ₂，Ｋ₃インクで表現されるグレーの明度より明るくなることが保証される。

尚、本実施形態において入力輝度の中間階調（ｘ＝１２８）においてＫ₂インクのみの出力階調で表現し、入力輝度の４分の３階調（ｘ＝１９２）においてＫ₃インクのみの出力階調で表現するように分版している。そして、入力輝度の０階調から４分の３階調までの間は、Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃インクの出力階調の合計が略一定となるように分版している。むろん、分版前後において墨色グレー成分の明度は維持されるようになっている。尚、Ｃ，Ｍ，Ｙインクについては分版処理を行っていないため変動していない。

本ステップＳ１１３における墨色グレー成分の分版処理においては、分版前後の明度が維持されていれば良く、以上の態様に限られるものではない。例えば、Ｋ₂，Ｋ₃インクが発生する入力輝度階調を前後させることもできるし、その発生量を増減させることも可能である。さらに、本実施形態では、ステップＳ１１５においてコンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅを減少させることにより全体のインク出力階調を減少させる構成としたが、淡濃度のＫ₂，Ｋ₃インクの出力階調を減少させることによってもインク出力階調の総和量Ｔを減少させることが可能である。例えば、全体のインク出力階調が上限値ＵＬを超えるようであれば、Ｋ₁インクの残存量を増加させてインク出力階調の総和量Ｔを減少させることも可能である。

さらに、ステップＳ１１６では、Ｃ，ＭインクをＣ，ｌｃ，Ｍ，ｌｍインクにそれぞれ分版することにより、Ｃ，ｌｃ，Ｍ，ｌｍ，Ｙ，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃インクの出力階調で表現されるデータを作成する。 図１１は、ステップＳ１１７にて作成したデータにおけるＣ，ｌｃ，Ｍ，ｌｍ，Ｙ，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃インクの出力階調と入力輝度階調との関係をグラフにより示している。同図において、Ｃ，Ｍインクの出力階調は、上限値ＵＬを超えない範囲で、可能な限りｌｃ，ｌｍインクの出力階調に置き換えられている。

すなわち、Ｃ，Ｍインクの出力階調を全て淡濃度のｌｃ，ｌｍインクの出力階調に置き換えると、全体のインク出力階調は増加し仮想総和量ｔのように上限値ＵＬを上回る場合がある。しかし、本実施形において、この余剰分を打ち消す分だけのＣ，Ｍインクの出力階調を残存させている。従って、実際のインク出力階調の総和量Ｔは、中間階調付近では上限値ＵＬよりわずかに小さい値で一定となっている。尚、入力輝度の４分の３階調より高階調領域（ハイライト領域）においてはＫ₃インクの出力階調は減少していくため、全てのＣ，Ｍインクの出力階調をｌｃ，ｌｍインクの出力階調に置き換えることが可能となっている。従って、ハイライト領域においても比較的多くのインクを使用することが可能となっている。

ステップＳ１２０では、上記ステップＳ１１６で作成した多数のデータにて色を表現した多数のパッチをプリンタ４０で印刷する。これらの各色パッチを印刷したときのＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データを把握しておく。ステップＳ１２５ではこれらのパッチを測色機にて測色することによって当該ＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データとＬａｂ空間の座標値とを対応づける。

以上の結果、ｓＲＧＢの代表色に該当する色のＬａｂ座標値と、ＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データに対応づけられたＬａｂ座標値が得られるので、ステップＳ１３０においてはこれらのＬａｂ座標値を使用してＲＧＢデータとＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データの対応関係を規定する。

この対応付けによって上記図５に示すＬＵＴ１５ｂが作成される。ここで、上記ステップＳ１１０，Ｓ１２５で得たＬａｂ空間内の座標値は互いに一致しているとは限らず、両データの対応関係は補間演算や最適値探索法等によって求めることができる。補間演算を使用するといっても、上記パッチを多数印刷して多数の色についてＬａｂ座標値を得ておけば正確に対応関係を規定することができる。

（３）印刷処理：
図１２は、印刷処理の流れをフローチャートにより示している。本実施形態において、上記ＰＲＴＤＲＶ２１は上記ＬＵＴ１５ｂを使用して色変換を行いつつ、プリンタ４０に印刷を実行させる。すなわち、ＰＲＴＤＲＶ２１は印刷を実行するために図４に示す画像データ取得モジュール２１ａと色変換モジュール２１ｂとハーフトーン処理モジュール２１ｃと印刷データ生成モジュール２１ｄとを備えている。利用者が上記ＡＰＬ２５にて印刷実行を指示すると、図１２に示すフローに従って印刷処理を実行する。印刷処理が開始されるとステップＳ３００において上記画像データ取得モジュール２１ａは上記ＲＡＭ１４に格納された画像データ１５ａを取得する。

すると、ステップＳ３１０にて画像データ取得モジュール２１ａは上記色変換モジュール２１ｂを起動する。色変換モジュール２１ｂは、ＲＧＢデータをＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃階調値に変換するモジュールであり、同ステップＳ３１０にて上記ＬＵＴ１５ｂを参照しつつ上記画像データ１５ａの各ドットデータをＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃のドットデータに変換する。

ここで色変換モジュール２１ｂが本発明にかかるＬＵＴ１５ｂを参照して色変換を行うことにより、上記画像データ１５ａにて略無彩色が指定されている色に関してはＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃を使用して表現することになる。特にハイライト領域の略無彩色に関してはｌｃｌｍＹＫ₃のみを使用して表現することになる。色変換モジュール２１ｂが色変換を行ってＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃の階調データを生成すると、ステップＳ３２０にて上記ハーフトーン処理モジュール２１ｃが起動され、当該ＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃の階調データが上記ハーフトーン処理モジュール２１ｃに受け渡される。

ハーフトーン処理モジュール２１ｃは、各ドットのＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃階調値を変換してインク滴の記録密度で表現するためのハーフトーン処理を行うモジュールであり、同ステップＳ３２０にて変換後の記録密度でインクを付着させるためのヘッド駆動データを生成する。印刷データ生成モジュール２１ｄはかかるヘッド駆動データを受け取って、ステップＳ３３０にてプリンタ４０で使用される順番に並べ替える。すなわち、プリンタ４０においてはインク吐出デバイスとして上記図３に示す吐出ノズル列が搭載されており、当該ノズル列では副走査方向に複数の吐出ノズルが並設されるため、副走査方向に数ドット分離れたデータが同時に使用される。

そこで、主走査方向に並ぶデータのうち同時に使用されるべきものがプリンタ４０にて同時にバッファリングされるように順番に並べ替えるラスタライズを行う。このラスタライズの後、画像の解像度などの所定の情報を付加して印刷データを生成し、ステップＳ３４０にて上記ＵＳＢ用Ｉ／Ｏ１９ｂを介してプリンタ４０に出力する。プリンタ４０においては当該印刷データに基づいて上記ディスプレイ１８に表示された画像を印刷する。このプリンタ４０においては、上述のようにＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データに基づいてＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃の各色インクを印刷媒体に付着させる。そして、ステップＳ３５０にて以上の処理を全ラスタについて終了したと判別されるまでステップＳ３００以降の処理を繰り返すことによって印刷を完了する。

（４）画像の印刷：
図１３は、上記構成において画像を印刷する際の動作を概念的に示した動作概念図である。同図のディスプレイ１８の表示画面は上記ＡＰＬ２５の実行画面を示しており、ＡＰＬ２５で画像データ１５ａを読み出すと当該画像データ１５ａがＲＡＭ１４に格納され、ディスプレイＤＲＶ２３の処理によって画像データ１５ａに基づく画像Ａがディスプレイ１８上に表示される。本発明による効果は略無彩色あるいは無彩色で顕著に現れることから、略無彩色を多く含む画像Ａを例にして説明する。ＡＰＬ２５においてはディスプレイ１８に表示した画像Ａに対して種々のレタッチ等を実行可能であるとともに当該画像Ａの印刷実行指示を行うことが可能である。同図の実行画面はＨＤＤ１５に格納されている画像データ１５ａを読み出して印刷実行指示を行う状態の画面であり、マウス３２の操作によってファイルメニュー内の印刷タブを選択することによって印刷実行指示を行うことができる。

本発明では、上述のように色変換モジュール２１ｂがＬＵＴ１５ｂを参照してＲＧＢデータをＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃データに変換しており、プリンタ４０にＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃インクを充填したインクカートリッジ４８ａ〜４８ｈを搭載しているので、画像データ１５ａで略無彩色が指定されているときにはＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃全てのインクが使用される。特に、高明度の略無彩色が指定されているときにはｌｃｌｍＹＫ₃のみのインクが使用される。

同機種のプリンタ４０にて同種インク，同内容のＬＵＴ１５ｂで印刷を行っても、プリンタ４０の個体差、例えば、ノズルＮｚの加工ばらつき等によってインク吐出量が変化し、同じ画像データ１５ａで異なる色が印刷される場合がある。従って、ＣｌｃＭｌｍＹインクの吐出バランスが悪いプリンタ４０の個体で印刷を行うと、不当な色味を有するコンポジットグレーを発生させることとなる。しかし、本実施形態においては、Ｋ₁Ｋ₂Ｋ₃インクも同時に吐出され、コンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅが５０％以下となるようにＬＵＴ１５ｂが作成されているため、この不当な色味を認識させにくくすることができる。また、高明度の略無彩色では淡色系のｌｃｌｍＹインクでコンポジットグレーを形成しているため、インク吐出量が多くなりノズルＮｚの加工ばらつき等が全体に与える影響は小さくなる。

さらに、画像Ａに含まれる略無彩色の無彩色成分は、印刷された状態で可視光の全波長についての分光反射率が略一定であることが理想であるが、ＣｌｃＭｌｍＹの有彩色を組み合わせたコンポジットグレーにおいては分光反射率を一定にすることは困難である。人間の目が視認する色は、光源の分光分布と分光反射率と等色関数とを乗じて可視光の全波長について積分することによって特定される。しかし、上述のように印刷された状態で分光反射率が一定ではない色についてはある光源下での観察で無彩色に見えても他の光源下での観察で有彩色に見えてしまう、いわゆるメタメリズムに基づく色変化が発生することがある。

これに対し本発明においては略無彩色の無彩色成分が墨色インクとコンポジットグレーで表現されており、そのコンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅが５０％以下とされている。従って、無彩色成分全体の分光反射特性は全波長において略一定となる墨色インクに大きく依存することとなる。すなわち、無彩色成分全体としては光源が変化しても有彩色に見えてしまうことはない。従って、無彩色成分に少量の有彩色成分を付加することにより形成される略無彩色をより忠実に表現することができる。

また、図３に示すノズルにおいては各ノズルからのインク飛行特性が共通の特性になるように構成しているが、総てのノズルについて完全に特性をそろえるのは困難である。特定のノズルからの吐出インクが特定の方向に僅かに偏って吐出される特性を有している場合には、いわゆるバンディングを発生させる原因となる。しかし、本発明においては濃淡の墨色および濃淡の有彩色が使用され、図３に示すようにＣｌｃＭｌｍＹＫ₁Ｋ₂Ｋ₃の各インクは異なるノズルから吐出される。

この結果、使用ノズル数が減少しがちなハイライト領域においても、略無彩色を表現する１ラスタに対して少なくともｌｃｌｍＹＫ₃の４系統のノズルを使用することができる。従って、飛行特性が一方に偏ることはほとんど無いため、バンディングを生じることなく印刷を行うことができる。さらに、単一の墨色インクだけではなく淡濃度の有彩色インクも使用して色を表現するので、高明度の略無彩色について淡インクを比較的多く吐出して色を表現することができ、粒状感が生じない。墨色インクについても、淡濃度の墨インクも使用して色を表現するので、同様に粒状感が生じない。

以上説明したように、略無彩色における無彩色成分に占めるコンポジットグレー成分の構成割合Ｅを５０％以下とすることにより、メタメリズムに基づく色変化を抑制している。言い換えれば、墨色インクで表現されるグレーよりもコンポジットグレーの明度を明るくすることにより、メタメリズムに起因する色変化を抑制している。コンポジットグレー成分を制限する手法として、コンポジットグレー成分の最大構成割合Ｅを用いるものを例示したが、その他の手法であってもよい。

例えば、コンポジットグレー成分を構成するためのＣ，Ｍ，Ｙインクの使用量に上限値を設定しておき、この上限値を超えないようにコンポジットグレー成分を生成させることも可能である。この場合、Ｃ，Ｍ，Ｙインクのそれぞれに上限値を設定しても良いし、Ｃ，Ｍ，Ｙインクの出力階調の総和量に上限値を設定しても良い。例えば、ステップＳ１１２の時点でＣインクの出力階調の最大値が１００階調以下となるように制限しても良い。この場合、ステップ１１５では出力階調を次第に（例えば、１０階調ずつ）減少させていくようにすれば、総和量Ｔが上限値ＵＬを超えないようにさせることができる。

（５）まとめ
以上説明したように本発明において、シャドウ領域からハイライト領域の略無彩色を、墨色とコンポジットグレーとで表現することにより、使用ノズルが限定されがちなハイライト領域においてもバンディングを発生させにくくすることができる。また、コンポジットグレー成分の構成割合が所定値より低くなるように制限されるため、コンポジットグレーに起因する色変化を抑制することができる。さらに、墨色インクおよび有彩色インクについて淡濃度インクを併用することにより、ハイライト領域においてもインクの粒状感を感じさせにくくすることができる。

印刷制御装置を構成するシステムの概略ハードウェア構成を示す図である。 プリンタの概略ハードウェア構成を示す図である。 印刷ヘッドのインク吐出部を示す図である。 印刷装置の主な制御系の概略構成図を示す図である。 ＬＵＴの一例を示す図である。 ＬＵＴの作成作業フローチャートである。 入力輝度階調と各インクの出力階調との対応関係を示したグラフである。 入力輝度階調と各インクの出力階調との対応関係を示したグラフである。 入力輝度階調と各インクの出力階調との対応関係を示したグラフである。 入力輝度階調と各インクの出力階調との対応関係を示したグラフである。 入力輝度階調と各インクの出力階調との対応関係を示したグラフである。 印刷処理のフローチャートである。 画像を印刷する際の動作を示す動作概念図である。

符号の説明

１０…コンピュータ、１１，４１…ＣＰＵ、１２…システムバス
１３，４２…ＲＯＭ、１４，４３…ＲＡＭ 、１５…ＨＤＤ
１５ａ…画像データ 、１５ｂ…ＬＵＴ 、１６…フレキシブルディスクドライブ
１７…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、１８…ディスプレイ 、２０…ＯＳ
２１…ＰＲＴＤＲＶ、２１ａ…画像データ取得モジュール
２１ｂ…色変換モジュール、２１ｃ…ハーフトーン処理モジュール
２１ｄ…印刷データ生成モジュール、２２…入力機器ＤＲＶ
２３…ディスプレイＤＲＶ、２５…アプリケーションプログラム
３１…キーボード、３２…マウス、４０…プリンタ、４４…ＡＳＩＣ
４５…コントロールＩＣ、４７ａ…キャリッジ機構、４７ｂ…紙送り機構
４８ａ〜４８ｈ…インクカートリッジ、４９…ヘッド駆動部

Claims (9)

1. 第一の画像機器で使用される三要素色についての階調値を示す第一画像データと印刷装置にて使用される複数の有彩色と複数の濃度の墨色についての階調値を示す第二画像データとの対応関係を複数の代表色について規定した三次元色変換テーブルを参照し、画像を構成するドットマトリクス状の画素の色を表現した第一画像データを第二画像データに色変換する色変換装置であって、
   上記三次元色変換テーブルは、略無彩色領域でシャドウ領域からハイライト領域の全般にわたり上記複数の濃度の墨色のいずれかに階調成分を有しており、かつ、同墨色に加えて上記複数の有彩色を減方混色したコンポジットグレーを生成する階調成分を有するように記述されており、
   上記第一画像を取得して上記三次元色変換テーブルを参照しつつ補間演算を実行し、上記第二画像データで構成した画像データを生成する色変換手段を具備することを特徴とする色変換装置。
2. 上記墨色に加えてコンポジットグレーを生成するための上記複数の有彩色の階調成分は、メタメリズムに基づく色変化が少ないと判断される所定のしきい値よりも低いものであることを特徴とする上記請求項１に記載の色変換装置。
3. 上記コンポジットグレーは、同時に付される上記墨色の明度と同等またはそれよりも明るいものであることを特徴とする上記請求項２に記載の色変換装置。
4. 上記コンポジットグレーを生成するための上記複数の有彩色の階調成分は、各成分ごとに上限値が規定されており、同上限値を超えないように階調成分が記述されていることを特徴とする上記請求項２に記載の色変換装置。
5. 上記有彩色が複数の濃度の色インクであるときに、上記コンポジットグレーを生成するための上記有彩色は淡濃度の色インクを使用することを特徴とする上記請求項１から上記請求項４のいずれかに記載の色変換装置。
6. 上記複数の濃度の墨色は、少なくとも三濃度以上の墨色インクに相当し、ハイライト領域では最も淡濃度の墨色インクについてのみ階調成分を有することを特徴とする上記請求項１から上記請求項５のいずれかに記載の色変換装置。
7. 第一の画像機器で使用される三要素色についての階調値を示す第一画像データと印刷装置にて使用される複数の有彩色と複数の濃度の墨色についての階調値を示す第二画像データとの対応関係を複数の代表色について規定した三次元色変換テーブルを参照し、画像を構成するドットマトリクス状の画素の色を表現した第一画像データを第二画像データに色変換する色変換方法であって、
   上記三次元色変換テーブルは、略無彩色領域でシャドウ領域からハイライト領域の全般にわたり上記複数の濃度の墨色のいずれかに階調成分を有しており、かつ、同墨色に加えて上記複数の有彩色を減方混色したコンポジットグレーを生成する階調成分を有するように記述されており、
   上記第一画像を取得して上記三次元色変換テーブルを参照しつつ補間演算を実行し、上記第二画像データで構成した画像データを生成することを特徴とする色変換方法。
8. 第一の画像機器で使用される三要素色についての階調値を示す第一画像データと印刷装置にて使用される複数の有彩色と複数の濃度の墨色についての階調値を示す第二画像データとの対応関係を複数の代表色について規定した三次元色変換テーブルを参照し、画像を構成するドットマトリクス状の画素の色を表現した第一画像データを第二画像データに色変換しつつ上記印刷装置を制御して印刷を実行させる印刷制御プログラムであって、
   上記三次元色変換テーブルは、略無彩色領域でシャドウ領域からハイライト領域の全般にわたり上記複数の濃度の墨色のいずれかに階調成分を有しており、かつ、同墨色に加えて上記複数の有彩色を減方混色したコンポジットグレーを生成する階調成分を有するように記述されており、
   上記第一画像を取得して上記三次元色変換テーブルを参照しつつ補間演算を実行し、上記第二画像データで構成した画像データを生成する色変換機能と、
   当該生成された画像データから上記画像を印刷させるための印刷データを生成して印刷装置に出力する印刷データ出力機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする印刷制御プログラム。
9. 上記請求項８に記載した印刷制御プログラムを記録した媒体。

Images