JP2005210339A - 画像処理装置、印刷制御装置、画像処理方法および画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】特にモノトーン画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることを課題とする。
【解決手段】RGBデータ(第一画像データ)に基づいて、色変換LUT(色変換テーブル)に規定された複数の格子点(参照点)の中から当該RGBデータを色変換する際に参照する格子点の参照範囲R2を決定し、決定した参照範囲R2内の格子点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲R2内の参照点における入力階調データを修正することにより、色変換LUTを修正し、RGBデータを構成する各階調データを同じ修正対応関係で修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同RGBデータを修正し、修正した色変換LUTを参照することにより、修正したRGBデータをCMYKLcLmデータ(第二画像データ)に色変換する。
【選択図】図3
【解決手段】RGBデータ(第一画像データ)に基づいて、色変換LUT(色変換テーブル)に規定された複数の格子点(参照点)の中から当該RGBデータを色変換する際に参照する格子点の参照範囲R2を決定し、決定した参照範囲R2内の格子点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲R2内の参照点における入力階調データを修正することにより、色変換LUTを修正し、RGBデータを構成する各階調データを同じ修正対応関係で修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同RGBデータを修正し、修正した色変換LUTを参照することにより、修正したRGBデータをCMYKLcLmデータ(第二画像データ)に色変換する。
【選択図】図3
Description
本発明は、色変換テーブルを参照して画像データを色変換する画像処理装置、印刷制御装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関する。
従来、RGB(赤、緑、青)等の要素色毎の階調データからなる画像データから画像を印刷させる際、色変換前後の階調データの対応関係を複数の参照点について規定した色変換LUT(色変換テーブル)を参照して画像データを色変換し、色変換後の画像データを用いて画像を印刷させている。ここで、画像データにより表現される画像には、無彩色の画像、複数の色で表現されたカラー画像の他、セピア調やウォーム調等といった単色で表現されたモノトーン画像もある。これら種々の画像が同じ色変換LUTに基づいて色変換され、印刷されている。
また、特許文献1に開示されたように、淡い色剤を用いて低彩度側に色域を狭めて画像を印刷することも行われている。
米国特許第6459501号明細書
近年、モノトーン画像の高画質化が望まれており、種々のカラー画像を色変換するための色変換LUTを参照してモノトーン画像を色変換して印刷すると、印刷画像の階調性(分解能)が不十分と感じられたり、印刷画像に色ねじれがあると感じられたりすることがあった。そこで、セピア調やウォーム調等と種々の種類があるモノトーン画像について、別途色変換LUTを用意することなく、色変換後の画像の階調性(分解能)を適切に向上させ、印刷画像をさらに高画質化させることが望まれていた。
特許文献1に開示された技術でも、予め用意された色剤により色を表現可能な色域が固定されてしまうため、階調性の向上が不十分と感じられることがある。また、色域外の画像については、印刷を行うことができない。
特許文献1に開示された技術でも、予め用意された色剤により色を表現可能な色域が固定されてしまうため、階調性の向上が不十分と感じられることがある。また、色域外の画像については、印刷を行うことができない。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能な画像処理装置、印刷制御装置、画像処理方法および画像処理プログラムの提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、複数の第一要素色毎の入力階調データと複数の第二要素色毎の出力階調データとの色対応関係を複数の参照点について規定した色変換テーブルを参照することにより、同第一要素色毎の階調データからなる第一画像データを同第二要素色毎の階調データからなる第二画像データに色変換する画像処理装置であって、範囲決定手段と、テーブル修正手段と、階調修正手段と、色変換手段とを具備することを特徴とする。
上記範囲決定手段により、上記色変換テーブルに規定された複数の参照点の中から当該第一画像データを色変換する際に参照する参照点の参照範囲が決定される。すると、上記テーブル修正手段により、範囲決定手段にて決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲がより広い範囲に拡大されるように当該参照範囲内の参照点における入力階調データが修正され、色変換テーブルが修正される。また、上記階調修正手段により、範囲決定手段にて決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲をより広い範囲に拡大させる修正対応関係で上記第一画像データを構成する各階調データが修正され、修正後の階調データがスムージングされることにより、同第一画像データは修正される。すなわち、第一画像データを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にスムージングが行われることにより、第一画像データの階調性を向上させることができる。そして、上記色変換手段により、テーブル修正手段にて修正された色変換テーブルが参照され、階調修正手段にて修正された第一画像データが第二画像データに色変換される。
このようにして色変換された第二画像データに対応する画像を印刷等すると、画像データを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。また、色変換後の画像の色ねじれを生じさせないようにさせることが可能となる。特に、モノトーン画像およびモノトーン画像に近い画像について色変換後の画像の画質を非常に良好にさせることが可能である。
上記第一画像データと第二画像データは、様々なデータが考えられ、例えば画像をドットマトリクス状の多数の画素別の階調データで表現したデータとしてもよい。同多数の画素は、画像を表現できればよく、複数画素の構成とすることができ、例えば4×4画素、8×8画素のような小画像を表現するものでもよい。 上記色変換は、様々な変換が考えられ、周囲の参照点までの距離に応じた確率で色変換前の階調データを同参照点の階調データにプレ変換した後に色変換テーブルに規定された階調データのうちプレ変換後の階調データに対応する色変換後の階調データに変換する色変換でもよいし、体積補間等の補間演算を併用した色変換でもよい。
上記修正対応関係は、上記決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲を当該入力階調データの取りうる値の範囲内でより広い範囲に拡大させる対応関係としてもよい。また、上記修正対応関係は、上記決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲を当該入力階調データの取りうる値の最大範囲に拡大させる対応関係としてもよい。さらに、上記修正対応関係は、上記第一画像データを色変換する際に参照する参照点における入力階調データの値の範囲を当該入力階調データの取りうる値の最大範囲に拡大させる対応関係としてもよい。画像データを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲がより適切に拡大されるので、種々の画像について色変換後の画像の階調性をさらに適切に向上させることが可能となる。
階調性を向上させる画像として好適な一例として、上記第一画像データは、国際照明委員会(CIE)で規定されたCIE L*a*b*色空間において全体にわたって(a*2+b*2)1/2が5〜15の所定値以下の画像を表現した画像データとされてもよい。以下、「*」の記載を省略する。
上記のような低彩度の画像にはモノトーン画像が含まれ、色域の狭い低彩度の画像を表現した画像データを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が拡大されるので、種々の低彩度の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上し、色変換後の画像の色ねじれが生じなくなる。
むろん、第一画像データについて(a2+b2)1/2が所定値以下を満たす場合のみ上記各手段による処理を行い、それ以外の場合に上記各手段による処理を行わずに第一画像データを色変換してもよい。すると、低彩度の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともにそれ以外の画像について色変換処理を高速にて行われるので、色変換後の画像の画質と処理速度の双方を考慮した効率よい色変換処理を行うことが可能となる。
上記のような低彩度の画像にはモノトーン画像が含まれ、色域の狭い低彩度の画像を表現した画像データを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が拡大されるので、種々の低彩度の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上し、色変換後の画像の色ねじれが生じなくなる。
むろん、第一画像データについて(a2+b2)1/2が所定値以下を満たす場合のみ上記各手段による処理を行い、それ以外の場合に上記各手段による処理を行わずに第一画像データを色変換してもよい。すると、低彩度の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともにそれ以外の画像について色変換処理を高速にて行われるので、色変換後の画像の画質と処理速度の双方を考慮した効率よい色変換処理を行うことが可能となる。
また、階調性を向上させる画像として好適な別の一例として、上記第一画像データは、全体にわたって略同一色相の画像を表現した画像データとされてもよい。略同一色相の具体的な一例として、上記第一画像データは、CIE Lab色空間等の色空間において全体にわたって色相角θ=tan-1(b/a)またはその絶対値が所定範囲内(例えば、45°以下、30°以下等)の画像を表現した画像データとされてもよい。なお、a=0である場合の色相角θは、b>0であれば90°、b<0であれば-90°とし、b=0であれば無視する。略同一色相の画像を表現した画像データを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が拡大されるので、種々の略同一色相の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上し、色変換後の画像の色ねじれが生じなくなる。
むろん、第一画像データについてθまたはその絶対値が所定範囲内を満たす場合のみ上記各手段による処理を行い、それ以外の場合に上記各手段による処理を行わずに第一画像データを色変換してもよい。すると、略同一色相の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともにそれ以外の画像について色変換処理を高速にて行われるので、色変換後の画像の画質と処理速度の双方を考慮した効率よい色変換処理を行うことが可能となる。
むろん、第一画像データについてθまたはその絶対値が所定範囲内を満たす場合のみ上記各手段による処理を行い、それ以外の場合に上記各手段による処理を行わずに第一画像データを色変換してもよい。すると、略同一色相の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともにそれ以外の画像について色変換処理を高速にて行われるので、色変換後の画像の画質と処理速度の双方を考慮した効率よい色変換処理を行うことが可能となる。
上記第一画像データが多数の画素別に上記第一要素色毎の階調値からなるデータとされる場合、上記階調修正手段は、上記修正対応関係での修正後における同多数の画素毎のデータを所定の規則に従って並び替えて移動平均を求めるスムージングを行うことにより、同第一画像データを修正してもよい。画素毎のデータの移動平均を求めるという簡易な構成で階調データをスムージングすることができ、色変換後の画像の階調性を適切に向上させることができる。
上記画素毎のデータを並べ替える規則は、様々な規則が考えられる。例えば、各画素における第一要素色毎の階調値の最小値の昇順または降順に各画素のデータを並べ替える規則とすると、精度よく階調データをスムージングすることができ、色変換後の画像の階調性をさらに適切に向上させることができる。むろん、複数の第一要素色のうちいずれかの第一要素色の階調値の昇順または降順に各画素のデータを並べ替える規則等とすることも可能である。
上記移動平均は、移動平均を求めるために用いる画素のデータを均等に平均するものでもよいし、移動平均を求める注目画素と移動平均を求めるために用いる画素との位置関係に応じてデータの重み付けを変えて平均するものでもよい。データの平均は、算術平均(相加平均)、相乗平均、等が考えられる。
上記移動平均は、移動平均を求めるために用いる画素のデータを均等に平均するものでもよいし、移動平均を求める注目画素と移動平均を求めるために用いる画素との位置関係に応じてデータの重み付けを変えて平均するものでもよい。データの平均は、算術平均(相加平均)、相乗平均、等が考えられる。
上記複数の第一要素色は、通常、N種類(Nは3以上の整数)の要素色とされる。第一要素色毎の階調データが全て同じ値であるときに無彩色が表現される場合、上記階調修正手段は、上記多数の画素の中から注目画素を順次設定するとともに、当該注目画素について上記第一要素色毎に当該第一要素色の階調値と同注目画素における上記第一要素色毎の階調値の最小値または最大値との差を求め、当該第一要素色毎の差について最大値から最小値を差し引いた値が最も大きい第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をX、当該第一要素色を除くN−1種類の第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をそれぞれYi(iは1以上N−1以下の整数)で表すとき、Xと各Yiとの関係を表す近似式の少なくとも一つを求め、当該近似式を用いて同修正対応関係での修正後における同N−1種類の中の少なくとも1種類以上の第一要素色毎の階調データを変換するスムージングを行うことにより、同第一画像データを修正してもよい。
また、上記階調修正手段は、上記第一画像データを構成する上記第一要素色毎の階調データのうち最大値と最小値との差が最も大きい第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をX、当該第一要素色を除くN−1種類の第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をそれぞれYi(iは1以上N−1以下の整数)で表すとき、Xと各Yiとの関係を表す近似式の少なくとも一つを求め、当該近似式を用いて同修正対応関係での修正後における同N−1種類の中の少なくとも1種類以上の第一要素色毎の階調データを変換するスムージングを行うことにより、同第一画像データを修正してもよい。
スムージングに用いる近似式の変数として最大値と最小値との差が最も大きい第一要素色の階調データを使用することにより、精度よく階調データをスムージングすることができるので、色変換後の画像の階調性をさらに適切に向上させることができる。
上記近似式は、多項式、指数関数、等、様々な近似式が考えられる。
また、上記階調修正手段は、上記第一画像データを構成する上記第一要素色毎の階調データのうち最大値と最小値との差が最も大きい第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をX、当該第一要素色を除くN−1種類の第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をそれぞれYi(iは1以上N−1以下の整数)で表すとき、Xと各Yiとの関係を表す近似式の少なくとも一つを求め、当該近似式を用いて同修正対応関係での修正後における同N−1種類の中の少なくとも1種類以上の第一要素色毎の階調データを変換するスムージングを行うことにより、同第一画像データを修正してもよい。
スムージングに用いる近似式の変数として最大値と最小値との差が最も大きい第一要素色の階調データを使用することにより、精度よく階調データをスムージングすることができるので、色変換後の画像の階調性をさらに適切に向上させることができる。
上記近似式は、多項式、指数関数、等、様々な近似式が考えられる。
上記複数の第一要素色は、当該第一要素色毎の階調データが全て同じ値であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされてもよい。この場合、上記範囲決定手段は、上記多数の画素の中から注目画素を順次設定するとともに、当該注目画素について上記第一要素色毎に当該第一要素色の階調値と同注目画素における上記第一要素色毎の階調値の最小値または最大値との差を求め、上記第一要素色毎の階調データが全て同じ値に規定された参照点から、上記第一要素色毎に同求めた差の最大値を同第一要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り上げた位置の参照点までを、上記参照範囲と決定してもよい。同場合に、より確実かつ適切に色変換後の画像の階調性を向上させることが可能となる。
上記の場合における複数の第一要素色は、RGB色空間におけるRGBの組み合わせ、CMY色空間におけるCMY(シアン、マゼンタ、イエロー)の組み合わせ、等が考えられる。同場合における第一画像データは、RGB毎の階調データからなるRGBデータ、CMY毎の階調データからなるCMYデータ、等が考えられる。ここで、RGBデータは、sRGB規格に定義されたRGB色空間の成分データ、同色空間よりも広域のRGB色空間の成分データ、等とすることができる。
請求項7にかかる発明によれば、さらに確実かつ適切に色変換後の画像の階調性を向上させることが可能となる。
上記複数の第一要素色は、明るさを表現する要素色と色相および彩度を表現する複数の要素色とからなるとともに、当該複数の要素色は、当該要素色毎の階調データが所定値であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされてもよい。この場合、上記範囲決定手段は、上記色相および彩度を表現する複数の要素色毎に当該要素色の階調値の最小値および最大値を求め、当該要素色毎に、同最小値を同要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り下げた位置の参照点から、同最大値を同要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り上げた位置の参照点までを、上記参照範囲と決定してもよい。同場合に、より確実かつ適切に色変換後の画像の階調性を向上させることが可能となる。
上記の場合における複数の第一要素色は、CIE Lab色空間におけるLabの組み合わせ、CIE Luv色空間におけるLuvの組み合わせ、等が考えられる。同場合における第一画像データは、Lab毎の階調データからなるLabデータ、Luv毎の階調データからなるLuvデータ、等が考えられる。
一方、複数の第二要素色は、複数の第一要素色として組み合わせ可能な色の組み合わせでもよいし、CとMとYとK(ブラック)の組み合わせ等でもよい。従って、第二画像データは、RGBデータ、CMYデータ、Labデータ、Luvデータ、CMYKデータ、等が考えられる。
一方、複数の第二要素色は、複数の第一要素色として組み合わせ可能な色の組み合わせでもよいし、CとMとYとK(ブラック)の組み合わせ等でもよい。従って、第二画像データは、RGBデータ、CMYデータ、Labデータ、Luvデータ、CMYKデータ、等が考えられる。
ところで、本発明は画像データに対応する画像を印刷させる制御を行う印刷制御手段を備える印刷制御装置としても適用可能であり、さらに、画像を印刷する印刷手段を備える印刷システムとしても適用可能であり、同様の作用、効果となる。
上述した画像処理装置や印刷制御装置は、ある機器に組み込まれた状態で他の方法とともに実施されることもある等、発明の思想としては各種の態様を含むものであって、適宜、変更可能である。また、上記構成に対応した所定の手順に従って処理を進めていくことも可能であるので、本発明は制御方法としても適用可能であり、請求項10にかかる発明も、基本的には同様の作用、効果を有する。
上述した画像処理装置や印刷制御装置は、ある機器に組み込まれた状態で他の方法とともに実施されることもある等、発明の思想としては各種の態様を含むものであって、適宜、変更可能である。また、上記構成に対応した所定の手順に従って処理を進めていくことも可能であるので、本発明は制御方法としても適用可能であり、請求項10にかかる発明も、基本的には同様の作用、効果を有する。
本発明を実施しようとする際に、上記装置にて所定の制御プログラムを実行させる場合もある。そこで、請求項11に記載したプログラムでも、基本的には同様の作用、効果を有する。また、同プログラムを記録した媒体が流通し、同記録媒体からプログラムを適宜コンピュータに読み込むことが考えられるので、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても適用可能であり、基本的には同様の作用、効果を有する。
むろん、請求項1〜請求項9に記載した構成を上記印刷制御装置や方法やプログラムや記録媒体に対応させることも可能である。
むろん、請求項1〜請求項9に記載した構成を上記印刷制御装置や方法やプログラムや記録媒体に対応させ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形態を説明する。
(1)第一の実施形態における印刷システムの構成:
(2)画像処理装置の構成:
(3)第二の実施形態:
(4)第三の実施形態:
(5)第四の実施形態:
(1)第一の実施形態における印刷システムの構成:
(2)画像処理装置の構成:
(3)第二の実施形態:
(4)第三の実施形態:
(5)第四の実施形態:
(1)第一の実施形態における印刷システムの構成:
図1は、本発明にいう画像処理装置および印刷制御装置となるコンピュータ(パーソナルコンピュータ、PC)10、印刷装置(印刷手段)となるカラー印刷可能なインクジェットプリンタ20、等から構成された印刷システムを示している。PC10では、システムバス10aに、演算処理の中枢をなしてPC全体を制御するCPU11、書き換え不可能な半導体メモリであるROM12、書き換え可能な半導体メモリであるRAM13、CD−ROMドライブ15、フレキシブルディスク(FD)ドライブ16、インターフェイス(I/F)17a〜e、等が接続され、ハードディスクドライブを介して磁気ディスクであるハードディスク(HD)14も接続されている。RAM13には、一時的に、処理前後の画像データ13aや、格子点(グリッド、参照点)の数を増加させたG増加LUT(グリッド数増加色変換テーブル)13bや、このG増加LUT13bを修正した修正LUT(修正された色変換テーブル)13c等が格納される。
図1は、本発明にいう画像処理装置および印刷制御装置となるコンピュータ(パーソナルコンピュータ、PC)10、印刷装置(印刷手段)となるカラー印刷可能なインクジェットプリンタ20、等から構成された印刷システムを示している。PC10では、システムバス10aに、演算処理の中枢をなしてPC全体を制御するCPU11、書き換え不可能な半導体メモリであるROM12、書き換え可能な半導体メモリであるRAM13、CD−ROMドライブ15、フレキシブルディスク(FD)ドライブ16、インターフェイス(I/F)17a〜e、等が接続され、ハードディスクドライブを介して磁気ディスクであるハードディスク(HD)14も接続されている。RAM13には、一時的に、処理前後の画像データ13aや、格子点(グリッド、参照点)の数を増加させたG増加LUT(グリッド数増加色変換テーブル)13bや、このG増加LUT13bを修正した修正LUT(修正された色変換テーブル)13c等が格納される。
HD14にはオペレーティングシステム(OS)やアプリケーションプログラム(APL)が記憶されており、実行時にCPU11によって適宜RAM13に転送され、実行される。同HD14には、本発明の画像処理プログラムおよび印刷制御プログラム、色変換LUT(色変換テーブル)14a、等が記憶されている。I/F17a(例えばUSB I/F)にはデジタルカメラ30等を接続可能であり、CRTI/F17bにはカラー画像データに基づいて当該画像データに対応する画像を表示するディスプレイ18aが接続され、入力I/F17cにはキーボード18bやマウス18cが操作用入力機器として接続され、プリンタI/F17eには例えばパラレルI/Fケーブル(シリアルI/Fケーブルも可)を介してプリンタ20が接続されている。
プリンタ20は、カートリッジ25aに充填されたC、M、Y、K、Lc(ライトシアン)、Lm(ライトマゼンタ)のインク(記録剤)28を使用して、印刷用紙(印刷媒体)にインクを付着させてドットを形成することにより画像データに対応する印刷画像を印刷する。むろん、レッド系のRインク(RGBデータのRとは異なる)、バイオレット系のVインク、無着色インク、ライトブラックのインク、ダークイエローのインク、等も使用するプリンタを採用してもよいし、CMYKLcLmのいずれかのインクを使用しないプリンタを採用してもよい。また、インク通路内に泡を発生させてインクを吐出するバブル方式のプリンタや、トナーインクを使用して印刷媒体上に印刷画像を印刷するレーザープリンタ等、種々の印刷装置を採用可能である。
本プリンタ20では、CPU21、ROM22、RAM23、通信I/O24、コントロールIC25、ASIC26、I/F27、等がバス20aを介して接続され、CPU21がROM22に書き込まれたプログラムに従って各部を制御する。
本プリンタ20では、CPU21、ROM22、RAM23、通信I/O24、コントロールIC25、ASIC26、I/F27、等がバス20aを介して接続され、CPU21がROM22に書き込まれたプログラムに従って各部を制御する。
通信I/O24はPC10のプリンタI/F17eと接続され、プリンタ20は通信I/O24を介してPC10から送信される色別のラスタデータを受信する。ASIC26は、CPU21と所定の信号を送受信しつつヘッド駆動部26aに対してラスタデータに対応する印加電圧データを出力する。同ヘッド駆動部26aは、同印加電圧データから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し、印刷ヘッドに6色のインクをドット単位で吐出させる。I/F27に接続されたキャリッジ機構27aや紙送り機構27bは、印刷ヘッドを主走査させたり、適宜改ページ動作を行いながら印刷用紙を順次送り出して副走査を行ったりする。
PC10では、OSにプリンタI/F17eを制御するプリンタドライバ等が組み込まれ、OSの一部となって各種の制御を実行する。APLは、OSを介してハードウェアとデータ等のやりとりを行う。プリンタドライバは、APLの印刷機能の実行時に稼働され、プリンタI/F17eを介してプリンタ20と双方向の通信を行うことが可能であり、OSを介してAPLから印刷データを受け取ってラスタデータに変換し、プリンタ20に送出する。
なお、本発明のプログラムは、OS、APL、OSとAPL、のいずれにより構成してもよい。同プログラムを記録した媒体は、HD14以外にも、CD−ROM、FD16a、半導体メモリ、等でもよい。また、通信I/F17dをインターネット網に接続し、所定のサーバから本発明のプログラムをダウンロードして実行してもよい。
なお、本発明のプログラムは、OS、APL、OSとAPL、のいずれにより構成してもよい。同プログラムを記録した媒体は、HD14以外にも、CD−ROM、FD16a、半導体メモリ、等でもよい。また、通信I/F17dをインターネット網に接続し、所定のサーバから本発明のプログラムをダウンロードして実行してもよい。
(2)画像処理装置の構成:
図2は上記ハードウェアと上記制御プログラムとが協働して構築する印刷制御装置の構成を示すブロック図であり、図3は本画像処理装置が色変換を行う様子を模式的に示す図であり、図4は色変換LUT14aとG増加LUT13bおよび修正LUT13cの各格子点の位置を模式的に示す図であり、図5は色変換を行う様子を模式的に示す図である。本印刷制御装置は画像処理装置U0と印刷制御手段を備え、同画像処理装置U0は各部U1〜U6を備え、印刷制御手段は各部U7,U8を備えている。本装置U0は、G増量LUT13bと同じ複数の格子点を有する修正LUT13cを参照することにより、RGB(複数の第一要素色)毎の階調データからなるRGBデータ(第一画像データ)をCMYKLcLm(複数の第二要素色)毎の階調データからなるCMYKLcLmデータ(第二画像データ)に色変換する。なお、RGBデータとCMYKLcLmはいずれも0〜255の256階調とされているものとして説明するが、1024階調等とすることも可能である。
図2は上記ハードウェアと上記制御プログラムとが協働して構築する印刷制御装置の構成を示すブロック図であり、図3は本画像処理装置が色変換を行う様子を模式的に示す図であり、図4は色変換LUT14aとG増加LUT13bおよび修正LUT13cの各格子点の位置を模式的に示す図であり、図5は色変換を行う様子を模式的に示す図である。本印刷制御装置は画像処理装置U0と印刷制御手段を備え、同画像処理装置U0は各部U1〜U6を備え、印刷制御手段は各部U7,U8を備えている。本装置U0は、G増量LUT13bと同じ複数の格子点を有する修正LUT13cを参照することにより、RGB(複数の第一要素色)毎の階調データからなるRGBデータ(第一画像データ)をCMYKLcLm(複数の第二要素色)毎の階調データからなるCMYKLcLmデータ(第二画像データ)に色変換する。なお、RGBデータとCMYKLcLmはいずれも0〜255の256階調とされているものとして説明するが、1024階調等とすることも可能である。
色変換LUT14a,13b,13cは、いずれもRGB毎の入力階調データとCMYKLcLm毎の出力階調データとの色対応関係を複数の格子点(参照点)P1,P2について規定した情報テーブルである。G増加LUT13bおよび修正LUT13cについての構造を図5の下段に示している。図4に示すように、LUT14a,13b,13cには、入力される画像データの各色成分(RGB)に対応した座標軸から構成されるRGB色空間を格子状に分割することによって多数の格子点P1,P2が設定されている。そして、LUT14a,13b,13cには、各格子点P1,P2についてCMYKLcLm毎に階調値が格納されている。ここで、色変換前のRGB毎の階調値を格子点位置データとも呼び、色変換後のCMYKLcLm毎の階調値を格子点データとも呼ぶことにする。
本実施形態のG増加LUT14bおよび修正LUT13cは、各座標軸方向の格子点間隔すなわちRGB毎の階調値の間隔が原則として4と等間隔にされている。RGBデータが256階調とされているが、格子点のRGB毎の最大階調値は、255でも256でもよい。RGBデータが256階調とされていることから、65の3乗(または64の3乗)の格子点に対応した大量のデータを用意する必要がある。本実施形態では、HDに記憶させる色変換LUT14aの格子点P1をG増加LUT14bおよび修正LUT13cの格子点P2よりも少ない数(例えば、17の3乗、33の3乗)としてHDに記憶させる情報量を少なくさせている。そして、色変換LUT14aをHDからRAMに読み出し、図4に示すように、色変換LUT14aの格子点P1間に新たな格子点を設定して体積補間等の所定の補間演算により格子点データを生成し、G増加LUT13bおよび修正LUT13cを生成してRAM内に保持するようにしている。これにより、色変換LUTを記憶させるデータ容量を少なくさせることができるとともに、後述する色変換を高速にて精度よく行うことができる。
画像データを色変換する際には、まず、上述した手法により色変換LUT14aからG増加LUT14bを生成し、後述する手法で格子点位置データr,g,bを修正して修正LUT13cを生成する。次に、入力したRGBデータの各画素の階調データを、所定の階調数変換手法を用いて修正LUTの格子点P2のいずれかの格子点位置データに変換する。例えば、特開平7−30772号公報に開示された手法を採用することができ、RGBデータのRGB色空間内における座標値(階調値)を、誤差拡散法や平均誤差最小法等を用いて修正LUTの格子点に対応する座標値(階調値)のいずれかに変換することができる。すなわち、プレ変換後のRGBデータで表現される画像の局所的な領域における各画素の階調データの平均値がなるべくプレ変換前のRGBデータで表現される画像の局所的な領域における各画素の階調データの平均値に等しくなるように、一つ一つの階調データを近傍の格子点の階調データに変換していく。これにより、プレ変換を行わずに補間処理を行った場合とほとんど同等の色補正結果を得ることができ、色変換LUTの記憶容量を増やすことなく色変換処理を高速化させることができる。
本実施形態では、RGBデータの座標値が格子点P2のいずれかの座標値と一致するとき、RGBデータの座標値をそのままとする。RGBデータの座標値が格子点P2のいずれにも一致しないとき、RGB色空間内におけるRGBデータの座標値(位置をP20とする)を(r0,g0,b0)、同位置P20を囲む8個の格子点P21〜P28の座標値を(r1,g1,b1)とすると、位置P20と各格子点P21〜P28との間の距離DI={(r1-r0)2+(g1-g0)2+(b1-b0)2}1/2をそれぞれ求め、1/DIの比(DIの逆比)となる確率で位置P20の座標値(RGB毎の階調値)を格子点P21〜P28のいずれかの座標値(RGB毎の階調値)に置き換える。置き換え後の座標値は修正LUT13cに規定されているので、修正LUT13cから同置き換え後の座標値(RGB毎の階調値r,g,b)に対応するCMYKLcLm毎の階調値c,m,y,k,lc,lmを取得することにより、画像データの色変換を行う。
以上の色変換を行うことを前提として、図3に示す手順で画像データを色変換する。まず、画像入力部U1によりRGBデータD1を入力し、範囲決定部(範囲決定手段)U2によりRGBデータD1から入力画像の色の分布R1を表すデータを求める(ステップS1。以下、「ステップ」の記載を省略)。同分布R1をハッチングにより示している。低彩度のモノトーン画像の場合、色の分布R1は、図に示すRGB色空間内で、無彩色すなわちRGBの各階調値R,G,Bが全て等値であるグレー軸L1の周辺ないし近辺のみの分布となる。次に、同範囲決定部U2により、同分布R1を表すデータから、G増加LUT(LUT1)に規定された複数の格子点の中からRGBデータD1を色変換する際に参照する格子点の参照範囲R2を決定する(S2)。同参照範囲R2をハッチングにより示している。この参照範囲R2は、入力画像の色の分布R1を含んでいればよく、同分布R1と一致している必要はない。
さらに、テーブル修正部(テーブル修正手段)U3により、上記決定された参照範囲R2内の格子点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲R2内の格子点における入力階調データを修正することにより、G増加LUTを修正する(S3)。これにより、G増加LUTの参照範囲R2内の格子点間隔が拡大されて、修正LUT(LUT2)とされる。同LUT2の参照範囲R3は、図のハッチング部に示すように、修正前の参照範囲R2から拡大されている。
一方、階調修正部(階調修正手段)U4により、同じ修正対応関係で、RGBデータD1を構成する各階調データを修正する(S4)。これにより、修正画像の色の分布R4は、入力画像の色の分布R1から拡大される。次に、同修正対応関係で修正した修正後の階調データを所定のスムージング処理によってスムージングし、RGB毎の階調データからなる修正後の画像データD2を生成する(S5)。
一方、階調修正部(階調修正手段)U4により、同じ修正対応関係で、RGBデータD1を構成する各階調データを修正する(S4)。これにより、修正画像の色の分布R4は、入力画像の色の分布R1から拡大される。次に、同修正対応関係で修正した修正後の階調データを所定のスムージング処理によってスムージングし、RGB毎の階調データからなる修正後の画像データD2を生成する(S5)。
最後に、色変換部(色変換手段)U5により、上記修正されたRGBデータD2をプレ変換し、画素毎に修正LUT2を参照してプレ変換後のRGBデータに対応するCMYKLcLmデータを取得することにより、上記修正されたRGBデータD2をCMYKLcLmデータD3に色変換する(S6)。
S4でRGBデータを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にS5でスムージングが行われるので、RGBデータの階調性(分解能)を向上させることができる。上記修正後のG増加LUTを用いて同スムージング後のRGBデータを色変換すると、RGBデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上する。また、色変換後の画像の色ねじれも生じなくなる。特に、セピア調やウォーム調やクール調等のモノトーン画像について色変換後の画像の画質が非常に良好となる。
S4でRGBデータを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にS5でスムージングが行われるので、RGBデータの階調性(分解能)を向上させることができる。上記修正後のG増加LUTを用いて同スムージング後のRGBデータを色変換すると、RGBデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上する。また、色変換後の画像の色ねじれも生じなくなる。特に、セピア調やウォーム調やクール調等のモノトーン画像について色変換後の画像の画質が非常に良好となる。
なお、図6に示すように、入力画像データがCIE Lab色空間の各色成分L,a,bからなるLabデータ(第一画像データ)であっても、同様にして良好な画質の得られる色変換を行うことができる。
まず、Labデータを入力し、Labデータから入力画像の色の分布R11を表すデータを求める(S11)。低彩度のモノトーン画像の場合、色の分布R11は、図に示すLab色空間をab平面上にL軸と平行な方向へ投影したときのab平面において、無彩色すなわちa=b=0である原点Oの周辺ないし近辺のみの分布となる。次に、同分布R11を表すデータから、G増加LUT(LUT11)に規定された複数の格子点の中からLabデータを色変換する際に参照する格子点の参照範囲R12を決定する(S12)。
まず、Labデータを入力し、Labデータから入力画像の色の分布R11を表すデータを求める(S11)。低彩度のモノトーン画像の場合、色の分布R11は、図に示すLab色空間をab平面上にL軸と平行な方向へ投影したときのab平面において、無彩色すなわちa=b=0である原点Oの周辺ないし近辺のみの分布となる。次に、同分布R11を表すデータから、G増加LUT(LUT11)に規定された複数の格子点の中からLabデータを色変換する際に参照する格子点の参照範囲R12を決定する(S12)。
さらに、参照範囲R12内の格子点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲R12内の格子点における入力階調データを修正することにより、G増加LUT11を修正LUT12に修正する(S13)。すると、G増加LUTの格子点の参照範囲R12が修正LUTの格子点の参照範囲R13に拡大される。一方、同じ修正対応関係で、Labデータを構成するa,bの階調データを修正すると(S14)、修正画像の色の分布R14は、入力画像の色の分布R11から拡大される。次に、同修正対応関係で修正した修正後の階調データを所定のスムージング処理によってスムージングし、Lab毎の階調データからなる修正後の画像データを生成する(S15)。最後に、修正LUT12を用いて、修正されたLabデータをCMYKLcLmデータに色変換すればよい(S16)。
図7と図8は、本画像処理装置を含む印刷制御装置が行う処理を示すフローチャートである。
APLに備わるAPL用印刷機能にてディスプレイ18aに表示される印刷実行メニューが選択されると、フローを開始し、テーブル変換部U6により、HDに記憶されている色変換LUT14aをRAMに読み出し、格子点を増加させるとともに増加させた格子点の格子点データを補間演算により補間し、G増加LUT14bを生成する(S105)。
APLに備わるAPL用印刷機能にてディスプレイ18aに表示される印刷実行メニューが選択されると、フローを開始し、テーブル変換部U6により、HDに記憶されている色変換LUT14aをRAMに読み出し、格子点を増加させるとともに増加させた格子点の格子点データを補間演算により補間し、G増加LUT14bを生成する(S105)。
次に、画像入力部U1により、多数(所定数)の画素別とされて複数の要素色に対応した階調データからなる画像データを入力し、広域RGB色空間の256階調のRGBデータD1に変換する(S110)。その際、画像を印刷させる解像度に合わせて解像度を変換する、解像度変換処理を行ってもよい。入力する画像データは、デジタルカメラ30からのデータや、CD−ROM15a等に記録したデータ等がある。同画像データは、画像をドットマトリクス状の多数の画素で階調表現したデータであり、sRGB色空間で定義されるRGBから構成された画像データや、YUV表色系におけるYUVから構成された画像データ、等がある。むろん、Exif2.2規格(Exifは社団法人電子情報技術産業協会の登録商標)に準拠したデータ、Print Image Matching(PIM:PIMはセイコーエプソン株式会社の登録商標)に対応したデータ、等でもよい。画像データの各成分も様々な階調数とされているので、sRGBやYUV表色系等の定義に従って、画像データをsRGB色空間よりも広域の広域RGB色空間内のRGB各256階調(0〜255の整数値)のRGBデータに変換する。ここで、RGB色空間のRGB(複数の第一要素色)の各成分色は、RGB毎の階調データが全て同じ値であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされているので、RGBデータは、各画素のRGB毎の階調値をR,G,Bで表すと、R=G=Bであるときに無彩色が表現される画像データである。
なお、データを部分的に読み込んでもよいし、データを格納したバッファ領域を表すポインタの受け渡しだけであってもよい。また、解像度を大きくする場合には線形補間により隣接する画素の階調データの間に新たなデータを生成し、解像度を小さくする場合には一定の割合でデータを間引き、解像度をそのままにする場合には上記RGBデータをそのまま解像度変換後の画像データとするようにしてもよい。
なお、データを部分的に読み込んでもよいし、データを格納したバッファ領域を表すポインタの受け渡しだけであってもよい。また、解像度を大きくする場合には線形補間により隣接する画素の階調データの間に新たなデータを生成し、解像度を小さくする場合には一定の割合でデータを間引き、解像度をそのままにする場合には上記RGBデータをそのまま解像度変換後の画像データとするようにしてもよい。
その後、範囲決定部U2により、上記RGBデータを構成する画素毎に、RGB毎の階調値R,G,Bの最小値MINRGBと、階調値R,G,BとMINRGBとの差R1,G1,B1とを求める(S115)。具体的には、図2中に示したRGBデータD1を構成する多数の画素の中から画素の位置を表すポインタの値を更新する等によって注目画素UD1を順次設定するとともに、注目画素UD1について、
MINRGB=min(R,G,B) …(1)
R1=R−MINRGB(≧0) …(2)
G1=G−MINRGB(≧0) …(3)
B1=B−MINRGB(≧0) …(4)
を算出する。ただし、minは、複数の引数の中から最小の引数の値を返す関数とする。注目画素の位置を設定する順序は、左上の画素から開始して順番に右上の画素までとし、その後一つずつ下の左端の画素から順番に右端の画素までとして、最後に右下の画素としている。以下、各種処理にて注目画素の位置を設定する場合も同様にしているが、設定順序は適宜変更可能である。
なお、RGBデータを構成する画素毎に、階調値R,G,Bの最大値MAXRGBと、階調値R,G,BとMAXRGBとの差MAXRGB−R、MAXRGB−G、MAXRGB−Bとを求めてもよい。
MINRGB=min(R,G,B) …(1)
R1=R−MINRGB(≧0) …(2)
G1=G−MINRGB(≧0) …(3)
B1=B−MINRGB(≧0) …(4)
を算出する。ただし、minは、複数の引数の中から最小の引数の値を返す関数とする。注目画素の位置を設定する順序は、左上の画素から開始して順番に右上の画素までとし、その後一つずつ下の左端の画素から順番に右端の画素までとして、最後に右下の画素としている。以下、各種処理にて注目画素の位置を設定する場合も同様にしているが、設定順序は適宜変更可能である。
なお、RGBデータを構成する画素毎に、階調値R,G,Bの最大値MAXRGBと、階調値R,G,BとMAXRGBとの差MAXRGB−R、MAXRGB−G、MAXRGB−Bとを求めてもよい。
次に、同範囲決定部U2により、G増加LUTに規定された複数の格子点の中から、RGBデータD1を色変換する際に参照する格子点の参照範囲R2を決定する(S120)。具体的には、RGB毎に、全画素についてのR1の最大値maxR1、G1の最大値maxG1、B1の最大値maxB1を対応する要素色における格子点間の階調値の差(R,G,Bいずれも4)単位に切り上げた階調値単位の距離MAXR2(>0),MAXG2(>0),MAXB2(>0)を算出し、R=G=Bと規定された格子点から距離MAXR2,MAXG2,MAXB2の位置の格子点までを、参照範囲としている。ここで、RGB色空間でのR軸、B軸、G軸における格子点間の階調値の差をそれぞれEr,Eg,Ebとすると、例えば、
MAXR2={INT(maxR1/Er)+1}×Er …(5)
MAXG2={INT(maxG1/Eg)+1}×Eg …(6)
MAXB2={INT(maxB1/Eb)+1}×Eb …(7)
とすることができる。ただし、maxは複数の引数の中から最大の引数の値を返す関数とし、INTは小数点以下切り捨ての関数とする。
MAXR2={INT(maxR1/Er)+1}×Er …(5)
MAXG2={INT(maxG1/Eg)+1}×Eg …(6)
MAXB2={INT(maxB1/Eb)+1}×Eb …(7)
とすることができる。ただし、maxは複数の引数の中から最大の引数の値を返す関数とし、INTは小数点以下切り捨ての関数とする。
本実施形態では、修正後のG増加LUTを用いて色変換を行う際に例外処理を不要にさせるため、最大値maxR1,maxG1,maxB1が格子点間の階調値の差に等しくなると、距離MAXR2,MAXG2,MAXB2はmaxR1,maxG1,maxB1よりも格子点間隔一つ分だけ大きくなる。色変換の際に参照する格子点の参照範囲を決める際にはRGBデータを色変換するために必要な格子点を含んでいればよく、同RGBデータを色変換するために必要な格子点と厳密に一致させる必要はないので、このようにしても、色変換の際に参照する格子点の参照範囲R2を決めていることに変わりはない。むろん、MAXR2=[INT{(maxR1−1)/Er}+1]×Er、MAXG2=[INT{(maxG1−1)/Eg}+1]×Eg、MAXB2=[INT{(maxB1−1)/Eb}+1]×Eb等としてもよい。
以上のようにして、RGBデータに基づいて、色変換テーブルに規定された複数の参照点の中からRGBデータを色変換する際に参照する参照点の参照範囲を決定することができ、確実かつ適切に色変換後の画像の階調性を向上させることが可能となる。
以上のようにして、RGBデータに基づいて、色変換テーブルに規定された複数の参照点の中からRGBデータを色変換する際に参照する参照点の参照範囲を決定することができ、確実かつ適切に色変換後の画像の階調性を向上させることが可能となる。
さらに、テーブル修正部U3により、上記算出した距離MAXR2,MAXG2,MAXB2を用いて、上記決定した参照範囲R2内の各格子点の格子点位置データr,g,bをr’,g’,b’に修正し、修正LUT13cを生成する(S125)。具体的には、同参照範囲R2内の格子点の中から順次注目格子点を設定し、当該注目格子点について、RGBの要素色毎に、RGBデータを色変換する際に参照する格子点におけるRGB毎の入力階調データの値の範囲を当該入力階調データの取りうる値の最大範囲0〜255内でほぼ最大範囲(4の整数倍である256等)に拡大させるように、距離MAXR2,MAXG2,MAXB2の逆比に対応する倍率で格子点位置データを修正する。例えば、RGB毎の入力階調データの略最大範囲に相当する階調値をそれぞれAr,Ag,Abで表すと、修正後の格子点位置データを、
r’={r−min(r,g,b)}×Ar/MAXR2 …(8)
g’={g−min(r,g,b)}×Ag/MAXG2 …(9)
b’={b−min(r,g,b)}×Ab/MAXB2 …(10)
とすることができる。上述したように、最大値maxR1,maxG1,maxB1が格子点間の階調値の差に等しい場合に距離MAXR2,MAXG2,MAXB2をmaxR1,maxG1,maxB1よりも格子点間隔一つ分だけ大きくさせているため、入力階調データの略最大範囲に相当する階調値Ar,Ag,Abを256としても例外処理を行う必要がない。
r’={r−min(r,g,b)}×Ar/MAXR2 …(8)
g’={g−min(r,g,b)}×Ag/MAXG2 …(9)
b’={b−min(r,g,b)}×Ab/MAXB2 …(10)
とすることができる。上述したように、最大値maxR1,maxG1,maxB1が格子点間の階調値の差に等しい場合に距離MAXR2,MAXG2,MAXB2をmaxR1,maxG1,maxB1よりも格子点間隔一つ分だけ大きくさせているため、入力階調データの略最大範囲に相当する階調値Ar,Ag,Abを256としても例外処理を行う必要がない。
このようにして、RGB毎に範囲決定部U2で求めた差の最大値maxR1,maxG1,maxB1から各RGBにおける格子点間の階調値の差単位に切り上げた値MAXR2,MAXG2,MAXB2を大きくさせる関係(格子点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係)にて参照範囲内の格子点で規定された入力階調データを修正することにより、G増加LUT13bを修正LUT13cに修正することができる。上記演算式を用いて格子点位置データを修正することにより、RGBデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が適切に拡大されるので、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。
その後、階調修正部U4により、RGBデータを構成する各階調データR,G,Bを上記修正対応関係で修正する(S130)。RGBデータを構成する各画素の中から順次注目画素を設定し、当該注目画素について上記演算式(8)〜(10)と同じ関係式を用いてRGBデータを修正すればよいが、上記演算式(1)〜(4)で階調値R,G,BとMINRGBとの差R1,G1,B1を算出しているので、
R2=R1×Ar/MAXR2 …(11)
G2=G1×Ag/MAXG2 …(12)
B2=B1×Ab/MAXB2 …(13)
なる演算式を用いて修正後のRGBデータの階調値R2,G2,B2を求める。こうして、RGB毎に範囲決定部U2で求めた差の最大値maxR1,maxG1,maxB1から各RGBにおける格子点間の階調値の差単位に切り上げた値MAXR2,MAXG2,MAXB2を大きくさせる修正対応関係にてRGBデータを構成する各階調データを修正する。
R2=R1×Ar/MAXR2 …(11)
G2=G1×Ag/MAXG2 …(12)
B2=B1×Ab/MAXB2 …(13)
なる演算式を用いて修正後のRGBデータの階調値R2,G2,B2を求める。こうして、RGB毎に範囲決定部U2で求めた差の最大値maxR1,maxG1,maxB1から各RGBにおける格子点間の階調値の差単位に切り上げた値MAXR2,MAXG2,MAXB2を大きくさせる修正対応関係にてRGBデータを構成する各階調データを修正する。
次に、図9に示すスムージング処理を行い、上記階調修正部U4により、上記修正対応関係による修正後の階調データをスムージングする(S135)。スムージング処理を開始すると、まず、スムージング処理による修正後のRGBデータを記憶する領域をRAM内に確保する(S202)。次に、RGBデータを構成する各画素のデータ(RGB毎の階調値)をMINRGBの順番(所定の規則)に並べる(S204)。
図10は、RGBデータを構成する全画素をMINRGBの降順に並べて上記修正対応関係で修正した階調データをスムージングする様子を示す図である。実際には、(x1,y1),(x2,y2),…で表した各画素の位置と上記修正対応関係による修正後の階調値R2,G2,B2とを並べることで十分となるが、説明をわかりやすくするため、入力したRGBデータの各階調値(修正前の階調値)、MINRGB、上記階調値R1,G1,B1、スムージング後の階調値R3,G3,B3も示している。
S204終了後、順番に並べた画素の中から画素の番号を表すポインタ(iとする)の値を1ずつ更新する等して、並べた順番に注目画素を順次設定する(S206)。次に、注目画素と前後の近隣画素との階調値R2,G2,B2から、移動平均値R3,G3,B3を算出する(S208)。例えば、Rの移動平均値R3を求める際、図10に示すように、番号iの注目画素と前後の番号i-1,i+1の近隣画素との階調値R2(i-1),R2(i),R2(i+1)を用いて{R2(i-1)+R2(i)+R2(i+1)}/3を算出し、番号iの注目画素におけるスムージング後の階調値R3とすることができる。また、平均する際に重み付けを変える例として、番号iの注目画素と前後の番号i-2,i-1,i+1,i+2の近隣画素との階調値R2(i-2),R2(i-1),R2(i),R2(i+1),R2(i+2)を用いて{R2(i-2)+2×R2(i-1)+3×R2(i)+2×R2(i+1)+R2(i+2)}/9を算出し、番号iの注目画素におけるスムージング後の階調値R3とすることができる。階調値G3,B3も同様にして求めることができる。なお、注目画素が画素の並びの端部にあって近隣画素が存在しないときには、例えば図10に示すように一番端の画素が並びの外側へ延長されているとして移動平均値を算出すればよい。
その後、上記階調値R3,G3,B3をスムージングによる修正後の階調値として対応する画素の位置に格納する(S210)。そして、全画素について階調値R3,G3,B3を求めたか否かを判断し(S212)、階調値R3,G3,B3を求めていない画素が残っている場合にはS206〜S212を繰り返し、残っていない場合にはフローを終了する。
このようにして、上記修正対応関係にてRGBデータを構成する各階調データを修正し、当該修正後の各階調データを所定の規則に従って並び替えて移動平均を求めるスムージングを行うことにより、RGBデータを修正する。入力したRGBデータを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にスムージングが行われることにより、同RGBデータの階調性を向上させることができる。
このようにして、上記修正対応関係にてRGBデータを構成する各階調データを修正し、当該修正後の各階調データを所定の規則に従って並び替えて移動平均を求めるスムージングを行うことにより、RGBデータを修正する。入力したRGBデータを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にスムージングが行われることにより、同RGBデータの階調性を向上させることができる。
スムージング処理後、色変換部U5により、S140〜S145で、修正LUT13cを参照することにより階調値R3,G3,B3からなる画像データをCMYKLcLmデータに色変換する。本実施形態では、まず、スムージング後のRGBデータを構成する各画素のRGB毎の階調値R3,G3,B3を修正LUT13cの格子点のいずれかに規定されたRGB毎の階調値(R4,G4,B4とする)に変換するプレ変換処理を行う(S140)。上述したように、階調値R3,G3,B3が修正LUTにおける格子点のいずれかの座標値と一致すれば、R4=R3,G4=G3,B4=B3とし、一致しなければRGB色空間内において座標値R3,G3,B3の位置と当該位置を囲む8個の格子点との間の距離DIの逆比となる確率で座標値R3,G3,B3の位置を同8個の格子点のいずれか(座標値をr,g,bとする)にするようにR4=r,G4=g,B4=bとする。
次に、プレ変換後のRGBデータを構成する各画素の階調値R4,G4,B4を変換対象として順次注目画素を移動させながら、階調値R4,G4,B4に対応する階調値CMYKLcLmを修正LUT13cから読み出して取得し、色変換後の画像データを一時的に格納するためRAMに設けた所定領域内で注目画素に対応する位置に階調値CMYKLcLmを格納する(S145)。これにより、階調値R4,G4,B4からなるRGBデータがCMYKLcLmデータに変換される。
次に、プレ変換後のRGBデータを構成する各画素の階調値R4,G4,B4を変換対象として順次注目画素を移動させながら、階調値R4,G4,B4に対応する階調値CMYKLcLmを修正LUT13cから読み出して取得し、色変換後の画像データを一時的に格納するためRAMに設けた所定領域内で注目画素に対応する位置に階調値CMYKLcLmを格納する(S145)。これにより、階調値R4,G4,B4からなるRGBデータがCMYKLcLmデータに変換される。
このようにして、修正された修正LUT13cを参照することにより、入力したRGBデータから上記修正対応関係で修正されてスムージングされた階調値R3,G3,B3からなるRGBデータをCMYKLcLmデータに色変換することができる。色変換後の画像データは、プリンタ20の印刷画像(出力画像)を表現するためのCMYKLcLmインクの使用量に対応した階調データからなる画像データであり、画像をドットマトリクス状の多数(所定数)の画素で階調表現したCMYKLcLmの各第二要素色毎の256階調のデータである。ここで、入力したRGBデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。また、色変換後の画像の色ねじれを生じさせないようにさせることが可能となる。特に、モノトーン画像およびモノトーン画像に近い画像については、色変換LUTの格子点の参照範囲を限定するとともに画像のトーンを予測することにより、色変換後の画像データの階調のがたつきを少なくさせ、色変換後の画像の画質を非常に良好にさせることが可能である。
なお、プレ変換を行わずに色変換を行ってもよい。この場合、階調値R3,G3,B3に一致する格子点位置データr,g,bが色変換LUTに格納されていないときには、RGB色空間内の座標値R3,G3,B3の位置に近い複数の格子点に規定された階調値CMYKLcLmを読み出して取得し、体積補間等の補間演算により色変換後の階調値を算出すればよい。
なお、プレ変換を行わずに色変換を行ってもよい。この場合、階調値R3,G3,B3に一致する格子点位置データr,g,bが色変換LUTに格納されていないときには、RGB色空間内の座標値R3,G3,B3の位置に近い複数の格子点に規定された階調値CMYKLcLmを読み出して取得し、体積補間等の補間演算により色変換後の階調値を算出すればよい。
色変換後、ハーフトーン処理部U7により、階調値CMYKLcLmからなる色変換後の画像データに対して誤差拡散法やディザ法といった手法による所定の階調数変換処理(ハーフトーン処理)を行い、CMYKLcLmインクのハーフトーンデータ(ドットの形成状況を表すデータ)を生成する(S150)。同ハーフトーンデータは、ドットの形成有無を表すデータであり、例えば階調値「1」をドット形成有り、階調値「0」をドット形成無しに対応させたデータとすることができる。むろん、階調値「3」、「2」、「1」をそれぞれ大ドット、中ドット、小ドット形成有りに対応させてもよいし、ハーフトーンデータを大中小のドット別に2階調からなるデータとしてもよい。より具体的には、CMYKLcLmの要素色の中からハーフトーンデータを生成する対象要素色を順次設定し、対象要素色について色変換後の画像データに対して上述した階調数変換処理を行ってハーフトーンデータを生成する。この処理を全要素色について行う。
ハーフトーン処理後、ラスタライズ処理部U8により、ハーフトーンデータに対して所定のインターレース処理(ラスタライズ処理)を行ってプリンタで使用される順番に並べ替え、CMYKLcLmインクのドットの形成状況が表されたラスタデータを生成する(S160)。なお、インターレース処理では、マイクロウィーブ処理を行ってもよい。より具体的には、CMYKLcLmの要素色の中からラスタデータを生成する対象要素色を順次設定し、対象要素色についてハーフトーンデータに対して上述したインターレース処理を行い、各インクのドットの形成状況が表された中間的なラスタデータを生成する。この処理を全要素色について行う。そして、付加情報を付加する等により最終的なラスタデータを生成する。
ハーフトーン処理後、ラスタライズ処理部U8により、ハーフトーンデータに対して所定のインターレース処理(ラスタライズ処理)を行ってプリンタで使用される順番に並べ替え、CMYKLcLmインクのドットの形成状況が表されたラスタデータを生成する(S160)。なお、インターレース処理では、マイクロウィーブ処理を行ってもよい。より具体的には、CMYKLcLmの要素色の中からラスタデータを生成する対象要素色を順次設定し、対象要素色についてハーフトーンデータに対して上述したインターレース処理を行い、各インクのドットの形成状況が表された中間的なラスタデータを生成する。この処理を全要素色について行う。そして、付加情報を付加する等により最終的なラスタデータを生成する。
そして、ラスタライズ処理部U8により、ラスタデータをプリンタ20に対して出力するラスタデータ送出処理を行い(S170)、フローを終了する。すると、プリンタ20は、印刷画像を表現するラスタデータを入手し、同データに基づいて印刷ヘッドを駆動してインクを印刷用紙上に吐出し、画像データに対応する印刷画像を印刷する。ここで、入力したRGBデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像の階調性(分解能)を適切に向上させることが可能となる。また、色変換後の画像の色ねじれを生じさせないようにさせることが可能となる。特に、モノトーン画像およびモノトーン画像に近い画像について色変換後の画像の画質を非常に良好にさせることが可能である。
上記S150〜S170の処理は、色変換後の画像データを用いて印刷装置にインクを使用させて印刷画像を印刷させる制御を行っていることになる。ここで、ハーフトーン処理とラスタライズ処理を実行可能な印刷装置であれば色変換後の画像データをそのまま同印刷装置に出力することにより、印刷画像を印刷させる制御を行うことができる。
上記S150〜S170の処理は、色変換後の画像データを用いて印刷装置にインクを使用させて印刷画像を印刷させる制御を行っていることになる。ここで、ハーフトーン処理とラスタライズ処理を実行可能な印刷装置であれば色変換後の画像データをそのまま同印刷装置に出力することにより、印刷画像を印刷させる制御を行うことができる。
このようにして色変換された画像データに対応する画像を印刷等すると、画像データを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について印刷画像の階調性(分解能)を適切に向上させることが可能となる。また、印刷画像の色ねじれを生じさせないようにさせることが可能となる。特に、モノトーン画像およびモノトーン画像に近い画像については、印刷画像の画質を非常に良好にさせることが可能である。
(3)第二の実施形態:
本発明は、様々な変形例が考えられる。例えば、印刷装置は、コンピュータと一体化されたものであってもよいし、単色画像のみを印刷する専用品であってもよい。
本発明は、モノトーン画像の色変換に適用して好適であるため、図11に示すように、入力した画像データがセピア調やウォーム調やクール調等のモノトーン画像またはモノトーン画像に近い画像を表現するデータである場合にのみ上述した処理を行ってもよい。
本発明は、様々な変形例が考えられる。例えば、印刷装置は、コンピュータと一体化されたものであってもよいし、単色画像のみを印刷する専用品であってもよい。
本発明は、モノトーン画像の色変換に適用して好適であるため、図11に示すように、入力した画像データがセピア調やウォーム調やクール調等のモノトーン画像またはモノトーン画像に近い画像を表現するデータである場合にのみ上述した処理を行ってもよい。
図11において、まず、上記S110と同様にして画像データを入力し、広域RGB色空間のRGBデータに変換する(S305)。この処理の前にG増加LUTを生成してもよい。次に、RGB色空間の色成分値R,G,BをCIE Lab色空間の色成分値L,a,bに色変換する所定の変換式を用いて、RGBデータを構成する画素毎に階調値R,G,Bを色成分値L,a,bに変換する(S310)。そして、画素毎のa値とb値とが所定範囲内であるか否かを判断する(S315)。条件成立の場合にのみ、S320〜S340の処理を行う。ここで、S320では階調値R,G,Bの最小値MINRGBおよび当該MINRGBと階調値R,G,Bとの差R1,G1,B1を求め、S325では色変換LUT(G増加LUTを生成した場合にはG増加LUT)に規定された複数の格子点の中からRGBデータを色変換する際に参照する格子点の参照範囲を決定し、S330では距離MAXR2,MAXG2,MAXB2を用いて色変換LUTに規定された格子点位置データを修正し、S335では同じ修正対応関係でRGBデータを構成する階調値R,G,Bを修正し、S340では修正後の階調データをスムージングする。
S315では、例えば、画素毎の彩度C*=(a*2+b*2)1/2の値が5〜15の所定値TH1(例えば10。8、12等とすることも可能)以下であるか否かを判断してもよい。以下、「*」を省略する。ここで、TH1を下限以上とするとより確実にモノトーン画像に対して上述の色変換処理を行うことができ点で好ましく、TH1を上限以下とするとモノトーン画像に近い画像のみ上述の色変換処理を行うことができ点で好ましい。
写真家笠井亨氏による理想的な銀塩調モノトーン画像の色相の調査結果によると、セピア調のモノトーン画像の最高彩度がC=7.3である。そこで、本実施形態ではTH1=10としている。すると、入力した画像データがLab色空間において全体にわたって(a2+b2)1/2≦10以下の低彩度の画像を表現したデータである場合のみ色変換LUTを修正するとともに同じ修正対応関係でRGBデータを修正してスムージングする処理を行う。その結果、低彩度の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともに中〜高彩度の画像について色変換処理を高速にて行われるので、効率よく色変換処理を行うことができる。
写真家笠井亨氏による理想的な銀塩調モノトーン画像の色相の調査結果によると、セピア調のモノトーン画像の最高彩度がC=7.3である。そこで、本実施形態ではTH1=10としている。すると、入力した画像データがLab色空間において全体にわたって(a2+b2)1/2≦10以下の低彩度の画像を表現したデータである場合のみ色変換LUTを修正するとともに同じ修正対応関係でRGBデータを修正してスムージングする処理を行う。その結果、低彩度の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともに中〜高彩度の画像について色変換処理を高速にて行われるので、効率よく色変換処理を行うことができる。
また、画素毎の色相角θ=tan-1(b/a)の値が所定範囲内であるか否かを判断してもよい。なお、a=0である場合の色相角θは、b>0であれば90°、b<0であれば−90°とし、b=0の画素の色相角は判断に用いない。ここで、θの最小値をminθ、最大値をmaxθ、所定の閾値をTH2(0°<TH2≦180°)とすると、maxθ−minθ≦TH2のときにθの値が所定範囲内であると判定することができる。TH2は、45°、30°等とすることができる。
さらに、色相角θの絶対値が所定範囲内であるか否かを判断してもよい。ここで、|θ|の最小値をmin|θ|、最大値をmax|θ|、所定の閾値をTH3(0°<TH2≦90°)とすると、max|θ|−min|θ|≦TH3のときにθの値が所定範囲内であると判定することができる。TH3は、45°、30°等とすることができる。
すると、入力した画像データがLab色空間において全体にわたって全体にわたって略同一色相の画像を表現したデータである場合のみ色変換LUTを修正するとともに同じ修正対応関係でRGBデータを修正してスムージングする処理を行う。その結果、略同一色相の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともに異なる色相が混在した画像について色変換処理を高速にて行われるので、効率よく色変換処理を行うことができる。
さらに、色相角θの絶対値が所定範囲内であるか否かを判断してもよい。ここで、|θ|の最小値をmin|θ|、最大値をmax|θ|、所定の閾値をTH3(0°<TH2≦90°)とすると、max|θ|−min|θ|≦TH3のときにθの値が所定範囲内であると判定することができる。TH3は、45°、30°等とすることができる。
すると、入力した画像データがLab色空間において全体にわたって全体にわたって略同一色相の画像を表現したデータである場合のみ色変換LUTを修正するとともに同じ修正対応関係でRGBデータを修正してスムージングする処理を行う。その結果、略同一色相の画像について色変換後の画像の階調性が適切に向上するとともに異なる色相が混在した画像について色変換処理を高速にて行われるので、効率よく色変換処理を行うことができる。
むろん、彩度についてC≦TH1であり、かつ、色相角についてmaxθ−minθ≦TH2またはmax|θ|−min|θ|≦TH3であるか否かを判断すると、より効率よく色変換処理を行うことが可能となる。
その後、色変換LUT(G増加LUTを生成した場合にはG増加LUT)を参照することにより、RGBデータをCMYKLcLmデータに色変換する(S345)。そして、図示を省略したが上記S150〜S170と同様にして、CMYKLcLmデータを用いて対応する画像をプリンタに印刷させる制御を行い、フローを終了する。
このようにして、色変換後の画像の画質と処理速度の双方を考慮した効率よい色変換処理を行い、モノトーン画像やモノトーン画像に近い画像について色変換後の画像および印刷画像の階調性を適切に向上させることができる。
このようにして、色変換後の画像の画質と処理速度の双方を考慮した効率よい色変換処理を行い、モノトーン画像やモノトーン画像に近い画像について色変換後の画像および印刷画像の階調性を適切に向上させることができる。
(4)第三の実施形態:
図12と図6に示すように、CIE Lab色空間の各色成分値からなるLabデータ(第一画像データ)を色変換する場合にも、本発明を適用可能である。この場合、Lab(複数の第一要素色)毎の入力階調データとCMYKLcLm(複数の第二要素色)毎の出力階調データとの色対応関係を複数の格子点について規定した色変換LUTを参照することにより、Lab毎の階調データからなるLabデータ(第一画像データ)をCMYKLcLm毎の階調データからなるCMYKLcLmデータ(第二画像データ)に色変換することになる。ここで、Lは明るさを表現する要素色であり、aとbは色相および彩度を表現する複数の要素色である。abは、a値とb値(ab毎の階調データ)がいずれも所定値0であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされている。色変換LUTは、各座標軸方向の格子点間隔すなわちLab毎の階調値の間隔が原則として4と等間隔にされているものとする。
なお、本実施形態における「b」は、第一の実施形態で青色が表された「b」とは異なり、色相および彩度が表された要素色である。
図12と図6に示すように、CIE Lab色空間の各色成分値からなるLabデータ(第一画像データ)を色変換する場合にも、本発明を適用可能である。この場合、Lab(複数の第一要素色)毎の入力階調データとCMYKLcLm(複数の第二要素色)毎の出力階調データとの色対応関係を複数の格子点について規定した色変換LUTを参照することにより、Lab毎の階調データからなるLabデータ(第一画像データ)をCMYKLcLm毎の階調データからなるCMYKLcLmデータ(第二画像データ)に色変換することになる。ここで、Lは明るさを表現する要素色であり、aとbは色相および彩度を表現する複数の要素色である。abは、a値とb値(ab毎の階調データ)がいずれも所定値0であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされている。色変換LUTは、各座標軸方向の格子点間隔すなわちLab毎の階調値の間隔が原則として4と等間隔にされているものとする。
なお、本実施形態における「b」は、第一の実施形態で青色が表された「b」とは異なり、色相および彩度が表された要素色である。
まず、多数(所定数)の画素別とされてLabに対応した256階調の階調データからなるLabデータを入力する(S405)。多数(所定数)の画素別とされて複数の要素色に対応した階調データからなる画像データを入力し、Labデータに変換してもよい。次に、上記S315と同様にして、画素毎のa値とb値とが所定範囲内であるか否かを判断する(S410)。条件成立の場合にのみ、S415〜S435の処理を行う。なお、S410の処理を省略して全画像についてS415〜S435の処理を行ってもよい。
S415では、色相および彩度を表現するab毎に、全画素の階調値の最小値mina,minb、最大値maxa,maxbを求める。次に、色変換LUT11に規定された複数の格子点の中から、Labデータを色変換する際に参照する格子点の参照範囲R12を決定する(S420)。具体的には、要素色aについては、最小値minaを色変換LUT11の要素色aにおける格子点間の階調値の差ELa単位に切り下げた位置の格子点から、最大値maxaを色変換LUT11の要素色aにおける格子点間の階調値の差ELa単位に切り上げた位置の格子点までを、参照範囲R12と決定する。なお、境界部の格子点間の距離をMAXa1とする。また、要素色bについては、最小値minbを色変換LUT11の要素色bにおける格子点間の階調値の差ELb単位に切り下げた位置の格子点から、最大値maxbを色変換LUT11の要素色bにおける格子点間の階調値の差ELb単位に切り上げた位置の格子点までを、参照範囲R12と決定する。なお、境界部の格子点間の距離をMAXb1とする。例えば、
MAXa1={RD(maxa/ELa)+1}×ELa−RD(mina/ELa)×ELa …(14)
MAXb1={RD(maxb/ELb)+1}×ELb−RD(maxb/ELb)×ELb …(15)
とすることができる。ただし、RDは、引数以下の最大の整数値を返す関数である。
むろん、MAXa1={RD(maxa−1/ELa)+1}×ELa−RD(mina/ELa)×ELa等としてもよい。
MAXa1={RD(maxa/ELa)+1}×ELa−RD(mina/ELa)×ELa …(14)
MAXb1={RD(maxb/ELb)+1}×ELb−RD(maxb/ELb)×ELb …(15)
とすることができる。ただし、RDは、引数以下の最大の整数値を返す関数である。
むろん、MAXa1={RD(maxa−1/ELa)+1}×ELa−RD(mina/ELa)×ELa等としてもよい。
なお、要素色Lの階調値については、0〜255のほぼ全範囲をとることが多いのでこのような処理を行っていないが、要素色a,bと同様の処理を行ってもよい。
また、最小値mina,minbが略0となることが予想される画像では、最大値maxa,maxbを求め、MAXa1={RD(maxa/ELa)+1}×ELa等を用いて格子点の参照範囲を決定してもよい。一方、最大値maxa,maxbが略0となることが予想される画像では、最小値mina,minbを求め、MAXa1=−RD(mina/ELa)×ELa等を用いて格子点の参照範囲を決定してもよい。
また、最小値mina,minbが略0となることが予想される画像では、最大値maxa,maxbを求め、MAXa1={RD(maxa/ELa)+1}×ELa等を用いて格子点の参照範囲を決定してもよい。一方、最大値maxa,maxbが略0となることが予想される画像では、最小値mina,minbを求め、MAXa1=−RD(mina/ELa)×ELa等を用いて格子点の参照範囲を決定してもよい。
さらに、上記算出した距離MAXa1,MAXb1を用いて、上記決定した参照範囲R12内の各格子点の格子点位置データa,bをa’,b’に修正し、修正LUT12を生成する(S425)。具体的には、同参照範囲R12内の格子点の中から順次注目格子点を設定し、当該注目格子点について、abの要素色毎に、Labデータを色変換する際に参照する格子点におけるab毎の入力階調データの値の範囲を当該入力階調データの取りうる値の最大範囲0〜255内でほぼ最大範囲(4の整数倍である256等)に拡大させるように、距離MAXa1,MAXb1の逆比に対応する倍率で格子点位置データを修正する。例えば、ab毎の入力階調データの略最大範囲に相当する階調値をそれぞれALa,ALbで表すと、修正後の格子点位置データを、
a’=(a−mina)×ALa/MAXa1 …(16)
b’=(b−minb)×ALb/MAXb2 …(17)
とすることができる。要素色Lについても、同様の処理を行ってもよい。
上記演算式を用いて格子点位置データを修正することにより、Labデータを構成する各階調データについての値の範囲に応じて当該範囲が適切に拡大されるので、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。
a’=(a−mina)×ALa/MAXa1 …(16)
b’=(b−minb)×ALb/MAXb2 …(17)
とすることができる。要素色Lについても、同様の処理を行ってもよい。
上記演算式を用いて格子点位置データを修正することにより、Labデータを構成する各階調データについての値の範囲に応じて当該範囲が適切に拡大されるので、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。
その後、Labデータを構成する各階調データa,bを上記修正対応関係で修正する(S430)。Labデータを構成する各画素の中から順次注目画素を設定し、当該注目画素について上記演算式(16),(17)と同じ関係式を用いて修正前の階調値L,a,bから修正後の階調値L,a1,b1に修正すればよい。要素色Lについても、同様の処理を行ってもよい。
次に、図9で示した移動平均を求める等のスムージング処理を行い、上記修正対応関係による修正後の階調データをスムージングし、スムージング前の階調値L,a1,b1からスムージング後の階調値L,a2,b2に修正する(S435)。要素色Lについても、同様の処理を行ってもよい。
入力したLabデータを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にスムージングが行われることにより、同Labデータの階調性を向上させることができる。
次に、図9で示した移動平均を求める等のスムージング処理を行い、上記修正対応関係による修正後の階調データをスムージングし、スムージング前の階調値L,a1,b1からスムージング後の階調値L,a2,b2に修正する(S435)。要素色Lについても、同様の処理を行ってもよい。
入力したLabデータを構成する各階調データの値の範囲が拡大された後にスムージングが行われることにより、同Labデータの階調性を向上させることができる。
スムージング処理後、修正LUT12を参照することにより、階調値L,a2,b2からなる画像データをCMYKLcLmデータに色変換する(S440)。そして、図示を省略したが上記S150〜S170と同様にして、CMYKLcLmデータを用いて対応する画像をプリンタに印刷させる制御を行い、フローを終了する。
Labデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像や印刷画像の階調性(分解能)を適切に向上させることが可能となり、同画像の色ねじれを生じさせないようにさせることが可能となる。特に、モノトーン画像およびモノトーン画像に近い画像について画像の画質を非常に良好にさせることが可能である。
Labデータを構成する各階調データの値の範囲に応じて当該範囲が精度よく拡大されているので、種々の画像について色変換後の画像や印刷画像の階調性(分解能)を適切に向上させることが可能となり、同画像の色ねじれを生じさせないようにさせることが可能となる。特に、モノトーン画像およびモノトーン画像に近い画像について画像の画質を非常に良好にさせることが可能である。
(5)第四の実施形態:
また、図13に示すスムージング処理を行ってもよい。本処理を行う前提として、図7と図8で示した印刷制御処理が行われるものとする。すなわち、N=3種類の第一要素色RGBからなる画像データについて、上記修正対応関係による修正後にスムージングすることになる。
まず、スムージング処理による修正後のRGBデータを記憶する領域をRAM内に確保する(S502)。次に、画素毎にMINRGBで差し引いた階調値R1,G1,B1からなるRGB毎の階調データのうち、最大値から最小値を差し引いた値が最も大きい要素色Xを決定する(S504)。むろん、画素毎にMAXRGBから階調値R,G,Bを差し引いた階調値からなるRGB毎の階調データのうち、最大値から最小値を差し引いた値が最も大きい要素色Xを決定してもよい。図10で示したようなRGBデータでは、R1,G1,B1について最大値から最小値を差し引いた値はそれぞれ22,7,0であるので、要素色Rと決定する。なお、決定した要素色Xについての上記記修正対応関係での修正後における階調データの値をXとする。
また、図13に示すスムージング処理を行ってもよい。本処理を行う前提として、図7と図8で示した印刷制御処理が行われるものとする。すなわち、N=3種類の第一要素色RGBからなる画像データについて、上記修正対応関係による修正後にスムージングすることになる。
まず、スムージング処理による修正後のRGBデータを記憶する領域をRAM内に確保する(S502)。次に、画素毎にMINRGBで差し引いた階調値R1,G1,B1からなるRGB毎の階調データのうち、最大値から最小値を差し引いた値が最も大きい要素色Xを決定する(S504)。むろん、画素毎にMAXRGBから階調値R,G,Bを差し引いた階調値からなるRGB毎の階調データのうち、最大値から最小値を差し引いた値が最も大きい要素色Xを決定してもよい。図10で示したようなRGBデータでは、R1,G1,B1について最大値から最小値を差し引いた値はそれぞれ22,7,0であるので、要素色Rと決定する。なお、決定した要素色Xについての上記記修正対応関係での修正後における階調データの値をXとする。
その後、要素色Xを除くN−1=2種類の第一要素色についての上記修正対応関係での修正後の各階調データから、順次スムージング対象の階調データの色Yi(iは1以上N−1以下の整数)を選択する(S506)。図10で示したRGBデータでは、Rを除いたGまたはBを選択する。なお、選択した要素色Yiについての上記記修正対応関係での修正後における階調データの値をYi(iは1以上N−1以下の整数)とする。さらに、階調データXと階調データYiとの間の関係を表す近似式Y’i=fi(X)を決定する(S508)。ここで、2次の近似式Y’i=A1・X2+A2・X+A3の係数A1,A2と定数A3を二次回帰分析により求めたり、1次の近似式Y’i=A1・X+A2のA1,A2を最小自乗法により求めたりするように多項式近似により近似式を求めてもよいし、指数関数等を含む近似式を求めてもよい。
そして、N−1種類の全要素色について近似式を求めたか否かを判断し(S510)、近似式を求めていない要素色が残っている場合にはS506〜S510を繰り返す。残っていない場合には、S512にて、画素毎に近似式Y’i=fi(X)を用いて上記修正対応関係での修正後における階調値からスムージング後の階調値Y’iを算出する。例えば、要素色XがRであり、要素色Y1(i=1)がGである場合、画素毎に要素色Rの階調値R2を近似式Y’1=f1(X)に代入してf1(R2)を算出し、算出値をスムージング後の階調値G3とする。また、要素色XがRであり、要素色Y2(i=2)がBである場合、画素毎に要素色Rの階調値R2を近似式Y’2=f2(X)に代入してf2(R2)を算出し、算出値をスムージング後の階調値B3とする。このような場合、要素色Rの階調値R2をそのままスムージング後の階調値R3とする。むろん、第一の実施形態のように階調値R2からなる階調データに対して移動平均を求めるスムージングを行ってもよい。また、要素色G,Bのいずれかのみの上記修正対応関係での修正後における階調データを近似式Y’i=fi(X)によりスムージングしてもよい。
その後、上記階調値R3,G3,B3をスムージングによる修正後の階調値として対応する画素の位置に格納し(S514)、フローを終了する。
スムージングに用いる近似式の変数として階調値R1,G1,B1からなる階調データの中から変化量の最も大きい第一要素色の階調データを用いることにより、上記修正対応関係での修正後における階調データが精度よくスムージングされるので、色変換後の画像および印刷画像の階調性がさらに適切に向上する。
スムージングに用いる近似式の変数として階調値R1,G1,B1からなる階調データの中から変化量の最も大きい第一要素色の階調データを用いることにより、上記修正対応関係での修正後における階調データが精度よくスムージングされるので、色変換後の画像および印刷画像の階調性がさらに適切に向上する。
なお、RGBデータの代わりにLabデータを入力して色変換する場合には、修正前のLabデータを構成するLab毎の階調データのうち最大値と最小値との差が最も大きい要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をX、残りのN−1種類の要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をそれぞれYiとして、Xと各Yiとの関係を表す近似式をそれぞれ求め、当該近似式を用いて同修正対応関係での修正後における同N−1種類の要素色毎の階調データを変換するスムージングを行えばよい。むろん、Lを除いて上記修正対応関係での修正後におけるa1値とb1値との間の関係を表す近似式を同様にして求め、当該近似式を用いてa1値からなる階調データまたはb1値からなる階調データをスムージングするようにしてもよい。
また、第一要素色がR、G、B、レッド、バイオレットのように3種類よりも多い場合でも、同様にして近似式をそれぞれ求めると、スムージングを行うことができる。R、G、B、レッド、バイオレットの階調データが全て同じ値であるときに無彩色を表現するようにすれば、図13で示したのと同様の処理によりスムージングを行うことができる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。
また、第一要素色がR、G、B、レッド、バイオレットのように3種類よりも多い場合でも、同様にして近似式をそれぞれ求めると、スムージングを行うことができる。R、G、B、レッド、バイオレットの階調データが全て同じ値であるときに無彩色を表現するようにすれば、図13で示したのと同様の処理によりスムージングを行うことができる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、種々の画像について色変換後の画像の階調性を適切に向上させることが可能となる。
10…パーソナルコンピュータ(PC)、11…CPU、12…ROM、13…RAM、13a…画像データ、13b…G増加LUT、13c…修正LUT、14…ハードディスク(HD)、14a…色変換テーブル(色変換LUT)、20…インクジェットプリンタ(印刷装置)、D1…RGBデータ、D2…修正されたRGBデータ、D3…CMYKLcLmデータ、L1…グレー軸、P1,P2…格子点(参照点)、R1,R11…画像の色の分布、R2,R12…格子点の参照範囲、R3,R13…修正LUTの格子点の参照範囲、R4,R14…修正画像の色の分布、U0…画像処理装置、U1…画像入力部、U2…範囲決定部、U3…テーブル修正部、U4…階調修正部、U5…色変換部、U6…テーブル変換部、U7…ハーフトーン処理部、U8…ラスタライズ処理部
Claims (11)
- 複数の第一要素色毎の入力階調データと複数の第二要素色毎の出力階調データとの色対応関係を複数の参照点について規定した色変換テーブルを参照することにより、同第一要素色毎の階調データからなる第一画像データを同第二要素色毎の階調データからなる第二画像データに色変換する画像処理装置であって、
上記第一画像データに基づいて、上記色変換テーブルに規定された複数の参照点の中から当該第一画像データを色変換する際に参照する参照点の参照範囲を決定する範囲決定手段と、
決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲内の参照点における入力階調データを修正することにより、上記色変換テーブルを修正するテーブル修正手段と、
上記第一画像データを構成する各階調データを上記修正対応関係で修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同第一画像データを修正する階調修正手段と、
上記修正された色変換テーブルを参照することにより、上記修正された第一画像データを上記第二画像データに色変換する色変換手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。 - 上記第一画像データは、CIE L*a*b*色空間において全体にわたって(a*2+b*2)1/2が5〜15の所定値以下の画像を表現した画像データとされていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 上記第一画像データは、全体にわたって略同一色相の画像を表現した画像データとされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。
- 上記第一画像データは、多数の画素別に上記第一要素色毎の階調値からなるデータとされ、
上記階調修正手段は、上記第一画像データを構成する各階調データを上記修正対応関係で修正し、当該修正後における上記多数の画素毎のデータを所定の規則に従って並び替えて移動平均を求めるスムージングを行うことにより、同第一画像データを修正することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置。 - 上記複数の第一要素色は、N種類(Nは3以上の整数)の要素色とされるとともに、当該第一要素色毎の階調データが全て同じ値であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされ、
上記階調修正手段は、上記多数の画素の中から注目画素を順次設定するとともに、当該注目画素について上記第一要素色毎に当該第一要素色の階調値と同注目画素における上記第一要素色毎の階調値の最小値または最大値との差を求め、当該第一要素色毎の差について最大値から最小値を差し引いた値が最も大きい第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をX、当該第一要素色を除くN−1種類の第一要素色についての上記修正対応関係での修正後における階調データの値をそれぞれYi(iは1以上N−1以下の整数)で表すとき、Xと各Yiとの関係を表す近似式の少なくとも一つを求め、当該近似式を用いて同修正対応関係での修正後における同N−1種類の中の少なくとも1種類以上の第一要素色毎の階調データを変換するスムージングを行うことにより、同第一画像データを修正することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像処理装置。 - 上記複数の第一要素色は、当該第一要素色毎の階調データが全て同じ値であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされ、
上記第一画像データは、多数の画素別に上記第一要素色毎の階調値からなるデータとされ、
上記範囲決定手段は、上記多数の画素の中から注目画素を順次設定するとともに、当該注目画素について上記第一要素色毎に当該第一要素色の階調値と同注目画素における上記第一要素色毎の階調値の最小値または最大値との差を求め、上記第一要素色毎の階調データが全て同じ値に規定された参照点から、上記第一要素色毎に同求めた差の最大値を同第一要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り上げた位置の参照点までを、上記参照範囲と決定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。 - 上記テーブル修正手段は、上記第一要素色毎に上記範囲決定手段にて求められた差の最大値を同第一要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り上げた値を大きくさせる修正対応関係にて上記参照範囲内の参照点で規定された入力階調データを修正することにより、上記色変換テーブルを修正し、
上記階調修正手段は、上記第一要素色毎に上記範囲決定手段にて求められた差の最大値を同第一要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り上げた値を大きくさせる上記修正対応関係にて上記第一画像データを構成する各階調データを修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同第一画像データを修正することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 - 上記複数の第一要素色は、明るさを表現する要素色と色相および彩度を表現する複数の要素色とからなるとともに、当該複数の要素色は、当該要素色毎の階調データが所定値であるときに無彩色が表現される要素色の組み合わせとされ、
上記第一画像データは、多数の画素別に上記第一要素色毎の階調値からなるデータとされ、
上記範囲決定手段は、上記色相および彩度を表現する複数の要素色毎に当該要素色の階調値の最小値および最大値を求め、当該要素色毎に、同最小値を同要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り下げた位置の参照点から、同最大値を同要素色における上記参照点間の階調値の差単位に切り上げた位置の参照点までを、上記参照範囲と決定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像処理装置。 - 複数の第一要素色毎の入力階調データと複数の第二要素色毎の出力階調データとの色対応関係を複数の参照点について規定した色変換テーブルを参照することにより、同第一要素色毎の階調データからなる第一画像データを同第二要素色毎の階調データからなる第二画像データに色変換し、当該第二画像データを用いて印刷制御を行う印刷制御装置であって、
上記第一画像データに基づいて、上記色変換テーブルに規定された複数の参照点の中から当該第一画像データを色変換する際に参照する参照点の参照範囲を決定する範囲決定手段と、
決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲内の参照点における入力階調データを修正することにより、上記色変換テーブルを修正するテーブル修正手段と、
上記第一画像データを構成する各階調データを上記修正対応関係で修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同第一画像データを修正する階調修正手段と、
上記修正された色変換テーブルを参照することにより、上記修正された第一画像データを上記第二画像データに色変換する色変換手段と、
上記第二画像データに対応する画像を印刷させる制御を行う印刷制御手段とを具備することを特徴とする印刷制御装置。 - 複数の第一要素色毎の入力階調データと複数の第二要素色毎の出力階調データとの色対応関係を複数の参照点について規定した色変換テーブルを参照することにより、同第一要素色毎の階調データからなる第一画像データを同第二要素色毎の階調データからなる第二画像データに色変換する画像処理方法であって、
上記第一画像データに基づいて、上記色変換テーブルに規定された複数の参照点の中から当該第一画像データを色変換する際に参照する参照点の参照範囲を決定する範囲決定工程と、
決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲内の参照点における入力階調データを修正することにより、上記色変換テーブルを修正するテーブル修正工程と、
上記第一画像データを構成する各階調データを上記修正対応関係で修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同第一画像データを修正する階調修正工程と、
上記修正された色変換テーブルを参照することにより、上記修正された第一画像データを上記第二画像データに色変換する色変換工程とを具備することを特徴とする画像処理方法。 - 複数の第一要素色毎の入力階調データと複数の第二要素色毎の出力階調データとの色対応関係を複数の参照点について規定した色変換テーブルを参照することにより、同第一要素色毎の階調データからなる第一画像データを同第二要素色毎の階調データからなる第二画像データに色変換する機能をコンピュータに実現させる画像処理プログラムであって、
上記第一画像データに基づいて、上記色変換テーブルに規定された複数の参照点の中から当該第一画像データを色変換する際に参照する参照点の参照範囲を決定する範囲決定機能と、
決定された参照範囲内の参照点における入力階調データの値の範囲を拡大させる修正対応関係で当該参照範囲内の参照点における入力階調データを修正することにより、上記色変換テーブルを修正するテーブル修正機能と、
上記第一画像データを構成する各階調データを上記修正対応関係で修正して修正後の階調データをスムージングすることにより、同第一画像データを修正する階調修正機能と、
上記修正された色変換テーブルを参照することにより、上記修正された第一画像データを上記第二画像データに色変換する色変換機能とを実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
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JP2008028679A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Canon Inc | 色変換テーブル生成方法、色変換テーブル及び色変換テーブル生成装置 |
JP2010278516A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、画像処理プログラム |
US8456708B2 (en) | 2010-03-15 | 2013-06-04 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image processing device performing color conversion and producing scaled image |
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2004
- 2004-01-22 JP JP2004013887A patent/JP2005210339A/ja active Pending
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