JP2005508125A - ６色出力による分光的色再現 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ターゲットカラーデバイスから得られるターゲット画像を６色プリンターにより再現するときに高い測色的確度を保持しつつ条件等色的一致を最小限に抑えるように６色プリンターの分光域を十分に利用する方法を提供する。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色再現、とくに、６色インクジェットプリンターによる色再現に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは、校正およびショートラン生産（たとえば、美術品複製、テキスタイル）にますます使用されるようになってきている。たとえば、テキスタイル分野では、インクジェットプリンターは、「製造前」のショートランのために利用されているが、典型的なより高容量のロータリースクリーンプリンターの場合、スクリーンを裁断する時間および費用がかかるのでショートランのコスト効率はよくない。
【０００３】
したがって、いかなる光の下でいかなるの観察者が見てもインクジェットプリンターの出力がオリジナルに忠実に見えるようにすることが望ましい。「製造前」のショートランの特定の場合については、インクジェットプリンターの出力が観察条件に関係なくロータリースクリーンプリンターからの出力に外観上できるだけ等しいことがきわめて望ましい。
【０００４】
種々のタイプのデバイスの出力を関連づけるカラーマッチング／色変換システムは公知である。実際上あたかも完全に明記されたごとく参照により本明細書に組み入れられる米国特許公報（特許文献１）を参照のこと。本開示の一態様では、２台の異なるプリンターのような２つのデバイスに対する色値を取得し、これを用いて、２台のプリンターの出力を関連づけるアダプターを発生させることにより、標準条件下で見たときに実質的に等しい色を有する画像をいずれでも印刷できるようにする。２台のプリンターに対する色値は、測色測定により取得したデータから発生させる。
【０００５】
グラフィック再現の対象となる被写体と比較して４色印刷システムがきわめて条件等色的であることは周知である。米国特許公報（特許文献１）に記載されているような測色的分析は通常の４色印刷に固有の条件等色を最小限に抑えるのに不十分であることが判明した。
【０００６】
６色プリンターは、より良好な分光的一致を提供することにより条件等色を低減させる可能性を有するが、そのようなシステムにおける計算は実質的により複雑である。
【０００７】
これまで、４色を超えるインクセットは、条件等色を最小限に抑えることではなく色域を拡大することを目的として利用されてきた。本発明は、高い測色的確度を保持しつつ条件等色的一致を最小限に抑えるように６色プリンターの分光域を十分に利用する方法を提供する。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５５７９０３１号明細書
【非特許文献１】
ディー・アール・ワイブル（Ｄ．Ｒ．Ｗｙｂｌｅ）およびアール・エス・バーンズ（Ｒ．Ｓ．Ｂｅｒｎｓ）著、「２値カラー印刷に適用される分光モデルの批判的レビュー（Ａ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｍｏｄｅｌｓ Ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）」、色の研究および応用（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓ．Ａｐｐｌ．）、第２５巻、ｐ．４〜１９（２０００年）
【非特許文献２】
ビルマイヤーおよびサルツマンのカラー技術の原理（Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ ａｎｄ Ｓａｌｔｚｍａｎ’ｓ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、アール・エス・バーンズ（Ｒ．Ｓ．Ｂｅｒｎｓ）編、ジョン・ワイリー（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ）出版、ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、２０００年
【非特許文献３】
ダブリュー・ホック（Ｗ．Ｈｏｃｋ）およびケイ・シットウスキー（Ｋ．Ｓｃｈｉｔｔｏｗｓｋｉ）著、「２７種類の非線形プログラムコードの比較性能評価（Ａ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ２７ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｃｏｄｅｓ）」、計算（Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、第３０巻、ｐ．３３５、１９８３年
【非特許文献４】
ブレント・リチャード・ピー（Ｂｒｅｎｔ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ｐ．）著、導関数を用いない最小化のアルゴリズム（Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ）、プレンティス・ホール（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ）出版、１９７３年
【非特許文献５】
ブルヘル（Ｖｒｈｅｌ）ら著、色の研究および応用（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓ．Ａｐｐｌ．）、第１９巻、第１号、ｐ．４（１９９４年）
【非特許文献６】
フェアマン・エイチアール（Ｆａｉｒｍａｎ，ＨＲ）著、色の研究および応用（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓ． ａｎｄ Ａｐｐｌ．）、第１２巻、ｐ．２６１（１９８７年）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、６色出力の出力プリンターで複写画像を印刷する方法であって、該複写画像が、ターゲットプリンターまたは他のターゲットカラーデバイスで印刷されるようなターゲット画像に分光的かつ測色的に一致し、該ターゲットプリンターと該出力プリンターとが異なり、
（１）該６色出力プリンターの出力の分光測定に基づいて該６色出力プリンターの６色分光プリンターモデルを構築する工程と、
（２）該ターゲットカラーデバイスの出力の分光測定に基づいて該ターゲットカラーデバイスの色スペクトルを取得する工程と、
（３）該ターゲットプリンターの色スペクトルを該出力プリンターの分光モデルにフィッティングする工程と、
（４）該フィッティング工程に基づいて該ターゲットカラーデバイスを該出力プリンターにマッピングする工程と、
（５）該マッピング工程に基づいて該出力プリンターで第２の画像を印刷する工程と、
を含むことを特徴とする上記方法が提供される。
【００１０】
出力プリンターは、ジェットインクプリンターであることが好ましい。ターゲットカラーデバイスとしては、インクジェットプリンター、染料昇華／拡散デバイス、スライドプリンター、ロータリースクリーンプリンター、ＣＲＴ、フラットパネルディスプレイ、および他の電子ディスプレイを用いることができる。
【００１１】
出力プリンターの６色は、好ましくは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、オレンジ、およびグリーン（ＣＭＹＫＯＧ）である。６色のそれぞれは、最大強度で存在させたり、または色域拡大を支援するために最大強度および／もしくは部分強度のなんからの組合せで、たとえば、シアンとライトシアンおよびマゼンタとライトマゼンタの組合せ（ＣｃＭｍＹＫＯＧ）で存在させたりすることができる。
【００１２】
「ターゲットプリンターで印刷されるようなターゲット画像に分光的かつ測色的に一致」という表現は、単なる測色的一致と対比して改良された全体的な色の一致を記述することを意図したものである。分光的性質および測色的性質の一致は、最適化されるが、必ずしも完全であるわけではない。つまり、「再現」画像が、あらゆる側面でかつあらゆる観察条件下で、ターゲットプリンターで印刷したときに生じるオリジナル画像により類似したものになるように、典型的にきわめて条件等色的な環境において条件等色を最小限に抑えるように本発明の方法をデザインする。
【００１３】
たとえば、典型的なロータリースクリーンプリンターで印刷したときの同一画像と比較して、条件等色が最小限に抑えられた実質的に等しい外観を有する画像となるように、６色インクジェットプリンターで画像を印刷できるようにすることが本発明の目標である。このようにすれば、ディジタル印刷により画像の費用効率のよいショートラン生成を行うことが可能になり、ロータリースクリーン印刷の場合、スクリーンを裁断する時間および費用がかかるので、他の方法では、ショートラン生成は著しくコストがかかるものとなろう。
【００１４】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を一読すれば当業者にはより容易に理解されよう。当然のことながら、明確にするために個々の実施形態に関連して以上および以下に記載した本発明の特定の特徴を組み合わせて単一の実施形態で提供することも可能である。逆に、簡潔にするために単一の実施形態に関連して記載した本発明の種々の特徴を単独でまたは任意の部分的組合せで提供することも可能である。さらに、文脈上明らかに異なる場合を除いて、単数形による言及は、複数形をも包含しうる（たとえば、「ａ」および「ａｎ」は、１つもしくはそれ以上を意味しうる）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に例示されるように、本発明は、幾つかの工程を有する。
１．分光プリンターモデルを構築する工程。
２．ターゲットカラーデバイスから色スペクトルを取得する工程。
３．逆分光モデルによりターゲットカラーデバイスの色スペクトルをフィッティングする工程。
４．フィッティング工程に基づいてターゲットカラーデバイススペクトルを出力プリンターにマッピングする工程。
５．マッピング工程に基づいて出力プリンターで第２の画像を印刷する工程。
【００１６】
（６色出力プリンターの分光プリンターモデル（順モデル））
本発明への適用性について種々の色モデルを調べた。好ましい策略はユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー（Ｙｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ）（ＹＮＳＮ）式を使用することであることを見いだした。この策略により、取扱い可能な量の入力データで最良の確度が得られた。ＹＮＳＮ式および変形式は、当業者には周知である。たとえば、（非特許文献１）を参照のこと。
【００１７】
ＹＮＳＮ式および他の関連式は、Ｋ種類のインクを用いる一般的な場合、デミッシェル（Ｄｅｍｉｃｈｅｌ）拘束条件下で、式（１）〜（３）で定義される。
式（１）
【００１８】
【数１】
【００１９】
式（２）
【００２０】
【数２】
【００２１】
式（３）
ａj=［Ｒ（ｄj）1/nＲp 1/n］／［Ｒs 1/nＲp 1/n］
式中、
【００２２】
【数３】
【００２３】
は、予測分光反射率であり、
ｎは、インクと媒体（たとえば、紙またはテキスタイル）との物理的および光学的相互作用を説明する実験的にフィッティングするユール・ニールセンのｎ値であり、
Ｒλ ,i,maxは、ｉ番目のノイゲバウアーの一次色の分光反射率であり、
ｗiは、各インクの有効被覆面積ａjの積により定義されるｉ番目のノイゲバウアーの一次色のデミッシェル加重であり、
ａjは、色jの有効面積であり、
Ｒsは、ベタ色の反射率であり、
Ｒpは、媒体（たとえば、紙またはテキスタイル）の反射率であり、
ｄjは、色jのドット面積パーセントで、Ｄj／２５５に等しく、
Ｄjは、０〜２５５の尺度のディジタルカウント値である。
【００２４】
６色の場合、Ｋ＝６である。
【００２５】
たとえばＣＭＹＫＯＧを利用する６色出力プリンターの分光プリンターモデル（出力プリンターモデルＯＰＭ）は、次のようにユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー（ＹＮＳＮ）式を用いて構築することができる。
１．ノイゲバウアーの一次色に相当する６４色のパッチを印刷し、それぞれについて、好ましくは１０ｎｍ間隔で４００〜７００ｎｍまで、分光光度計を用いて反射スペクトルを測定する。これらは、Ｒλ ,iである。
２．プリンターの６つの一次色（ＣＭＹＫＯＧ）のそれぞれのランプ画像を印刷し、上述したようにそれぞれの反射スペクトルを測定する。これらは、Ｒ（ｄj）である。それぞれ最大レンジの１／８（２５５／８）の区間差で９つの区間を有することが好ましいが、それぞれ最大レンジの１／１０の区間差で１１の区間を有することもきわめて一般的である。
３．式３（単色のマーレー・デイビス式）を用いてドット面積パーセント（ｄj）を有効面積ａjにマッピングする６つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）を構築する。ＣＭＹＫＯＧドメインのすべての所与の初期ディジタルカウント値に対して、ディジタルカウント値を２５５で割ることによりドット面積パーセントを取得する。６つのＬＵＴから直接にまたはグリッド点間の点を補間することにより有効面積を取得する。
４．有効面積を用いてデミッシェル加重を計算する。
５．ＹＮＳＮ式（式１）から所与のディジタルカウント値に対して推定スペクトルを計算する。
６．プリンターの色域を代表する一組のカラーパッチを印刷し、それらの反射スペクトルを測定し、これらのカラーパッチの６色値をプリンターモデルに入れ、予測されたスペクトルを真のスペクトルと比較し、マッチングエラーを最小化するｎの値を求める。
【００２６】
ここで、ＯＰＭを用いれば、プリンターの色域内の任意の色（すなわち、ＣＭＹＫＯＧの任意の組合せ）をスペクトルで記述することができる。
【００２７】
（ターゲットプリンター色のフィッティング（逆モデル））
出力プリンターによりターゲット色を再現するために、ターゲットカラーデバイスの出力スペクトルを適切な分光測定装置により測定する。このスペクトルをターゲットスペクトルと呼ぶ。たとえば、ターゲットカラーデバイスがインクジェットプリンターである場合、分光光度計を使用することが可能である。ターゲット色のスペクトルに一致する出力プリンター色の最良の組合せが得られるように、ターゲットスペクトルをＯＰＭにフィッティングする。
【００２８】
ターゲット色をＯＰＭにフィッティングするプロセスは、図１に示されように行うことができる。
【００２９】
イニシエーターにより一組の初期値を作成し、それをループコントローラーに送る。これらの値（この場合、ＣＭＹＫＯＧが初期値となる）を用いて、プリンターモデルによりターゲット値（ターゲットスペクトル）の「推測値」を求める。次に、「推測値」と実際のターゲット値との間の誤差を用いて、誤差を最小化する補正量を誘導する。初期値を適切に選択すれば、最適化プロセスが迅速化され、確実に変換が行われるであろう（ゼロマッチングエラー）。有用であることが判明したいくつかの策略は、初期値をすべて１０％または９０％のいずれかに設定することであった。したがって、たとえば１０％を選択する場合、ＣＭＹＫＯＧの初期値をすべて２６（四捨五入して最も近い整数に変換したとき、最大ディジタルカウント値２５５の１０％である）に設定する。
【００３０】
ループコントローラーは、この最初の反復時、予測スペクトルを計算するＯＰＭに初期値を送る。
【００３１】
ターゲットカラーデバイスからのスペクトルとＯＰＭからの予測スペクトルとをエラーカルキュレーター（ｅｒｒｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）に送る。所与の色差計算の誤差としては、ＲＭＳ、ΔＥ９４、最大ΔＥ９４、またはこれらの組合せ、および他の色差式が利用可能である。誤差としてΔＥ９４を利用して最適化するには、スペクトルをＣＩＥＬＡＢ色空間に変換してΔＥ９４を取得する（常套的変換）。好ましい最適化策略では、ＲＭＳ誤差を用いて条件等色的影響を最小化し、続いて、平均ΔＥ９４を最小化する。これらの用語の定義は、国際照明委員会（ＣＩＥ）により定められたものである。それらはまた、（非特許文献２）にも記載されている（参照により組み入れられるものとする）。
【００３２】
目的関数をオプティマイザーに送り、そこで条件付き最適化のアルゴリズムを適用して６色値を調整し目的関数を最小化する。最適化アルゴリズムとしては、逐次二次計画法（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｉｃ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）（ＳＱＰ）（たとえば、（非特許文献３）を参照のこと）、ダビドソン・フレッチャー・パウエル（Ｄａｖｉｄｓｏｎ−Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｐｏｗｅｌｌ）（ＤＦＰ）アルゴリズム（たとえば、（非特許文献４）を参照のこと）などのような任意の好適なアルゴリズムが利用可能である。
【００３３】
収束に達するまで、プロセスを繰り返す。所与の判定基準で一致に達したとき、ループコントローラーは反復を停止し、最終６色値が出力値になる。
【００３４】
（ターゲットカラーデバイスから出力プリンターへのマッピング）
ターゲットカラーデバイス色のフィッティングから得られる出力を用いて、ターゲットカラーデバイスを出力プリンターにマッピングすることができる。これは、出力デバイスのプリンター色がターゲットデバイスの色に一致するようにターゲットデバイスを出力デバイスにマッピングするＬＵＴの形をとることができるか、または単純な場合には即座に計算される関数であってもよい。
【００３５】
好ましい一実施形態では、ターゲットプリンターは、スクリーンプリンター、好ましくは、捺染用のロータリースクリーンプリンターである。この場合、スクリーン分離の色が、先に本明細書に記載したように出力プリンターにフィッティングされマッピングされるターゲットプリンター色を構成する。このようにすると、出力プリンターにより印刷される画像は、スクリーンプリンターにより印刷される画像に分光的に一致するであろう。
【００３６】
他の好ましい実施形態では、ターゲットプリンターは、グラフィックアート印刷機、たとえば、６色印刷機であり、出力インクジェットプリンターがプルーファーとして使用される。この場合、先に本明細書に記載したＯＰＭのときと同様に、ターゲットプリンターモデル（ＴＰＭ）を作成する。次に、ＴＰＭからＯＰＭへのフィッティングおよびマッピングを行うことにより、ターゲットプリンターのドメインを出力プリンターのドメインに関連づけるＬＵＴを作成する。このＬＵＴを用いると、所望のグラフィックアート印刷機画像を良好な条件等色的一致でインクジェットプルーファーにより印刷することができる。
【００３７】
一般的には、再現されるターゲットカラー画像は、コンピューターに読み込まれるコンピューターファイルの形態である。そのファイルにより規定されたディジタルカウント値を本発明に従って出力プリンターにマッピングし、画像を出力プリンターで印刷すると、その結果、複写画像は、オリジナルに条件等色的かつ測色的に一致する最適化された画像となる。
【実施例】
【００３８】
プリンターのライトマゼンタおよびライトシアンのインクをローランド・ハイファイ・ジェット（Ｒｏｌａｎｄ Ｈｉ−Ｆｉ Ｊｅｔ）プリンターのオレンジおよびグリーンのインクと交換してエプソン・スタイラス・フォト１２００（Ｅｐｓｏｎ Ｓｔｙｌｕｓ Ｐｈｏｔｏ １２００）プリンターを使用した。
【００３９】
上記の分光プリンターモデルに対して示された以下の工程１〜工程６に従って、このプリンターに対する分光プリンターモデルを生成させた。こうして、プリンターの順モデルを構築した。工程１および２で使用した分光光度計は、４５°／０°リング光学幾何形状を有する４ｍｍアパーチャーを備え３８０〜７３０ｎｍまで１０ｎｍ刻みで測定するグレタグマクベス・スペクトロリノ（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ）分光光度計であった。フィッティングの後、ユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー式のｎは６であった。
【００４０】
次に、変更を加えた同一のエプソン（Ｅｐｓｏｎ）プリンターをターゲットカラーデバイスとして使用し、先に記載した手順に従って、ターゲットプリンターの逆モデルをフィッティングした。
【００４１】
以下の３セットのターゲット色サンプルを作製して試験に供した。
ａ．最大面積被覆率を３００％に制限して６つのインクを組み合わせた３８４種類のランダムサンプルを含むテストパターン、
ｂ．グレタグマクベス・カラーチェッカー（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）、および
ｃ．（非特許文献５）にまとめられている物体色。
【００４２】
第１のサンプルでは、順モデルの確度を試験した。サンプルを印刷し、分光測定を行った。サンプルのディジタルカウント値を分光プリンターモデルに通して処理した。次に、測定されたスペクトルを対話型非線形最適化によりフィッティングし、得られたディジタルカウント値を再印刷し、測定した。システムの測色的および条件等色的性能のまとめを第１表に示す。表中の条件等色指数（ＭＩ）はパラメトリック法に基づくものであり、完全一致がイルミナントＤ６５で達成されるようにした（非特許文献６）。ＭＩは、イルミナントＡおよび１９３１標準観測者で計算したΔＥ９４であった。順モデルを発生させるために使用したのと同一のプリンターによりランダムターゲットの３８４個のサンプルを印刷したので、その色は色域内にありかつ非条件等色であり、この試験結果を用いてモデル精度を示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
システムが完全な画像形成システムでいかに動作するかを試験するために、グレタグマクベス・カラーチェッカー（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）およびブルヘル（Ｖｒｈｅｌ）によりまとめられた１７０の物体色に基づくターゲット色サンプルを評価した。
【００４５】
カラーチェッカー（ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）およびブルヘル（Ｖｒｈｅｌ）のデータセットは、条件等色的でありかつ色域外にあるサンプルを含む。それらを用いてモデルの予測確度を試験する。両方のデータセットを逆モデルに通して処理し、印刷し、測定した。測色的および条件等色的性能を第ＩＩ表にまとめる。
【００４６】
【表２】
【００４７】
３つのいずれの場合においても、結果は、非常に良好であると考えられる１未満の条件等色指数を有することを示している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る色再現デバイスのための方法例を示すフロー図である。
【０００１】
本発明は、色再現、とくに、６色インクジェットプリンターによる色再現に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは、校正およびショートラン生産（たとえば、美術品複製、テキスタイル）にますます使用されるようになってきている。たとえば、テキスタイル分野では、インクジェットプリンターは、「製造前」のショートランのために利用されているが、典型的なより高容量のロータリースクリーンプリンターの場合、スクリーンを裁断する時間および費用がかかるのでショートランのコスト効率はよくない。
【０００３】
したがって、いかなる光の下でいかなるの観察者が見てもインクジェットプリンターの出力がオリジナルに忠実に見えるようにすることが望ましい。「製造前」のショートランの特定の場合については、インクジェットプリンターの出力が観察条件に関係なくロータリースクリーンプリンターからの出力に外観上できるだけ等しいことがきわめて望ましい。
【０００４】
種々のタイプのデバイスの出力を関連づけるカラーマッチング／色変換システムは公知である。実際上あたかも完全に明記されたごとく参照により本明細書に組み入れられる米国特許公報（特許文献１）を参照のこと。本開示の一態様では、２台の異なるプリンターのような２つのデバイスに対する色値を取得し、これを用いて、２台のプリンターの出力を関連づけるアダプターを発生させることにより、標準条件下で見たときに実質的に等しい色を有する画像をいずれでも印刷できるようにする。２台のプリンターに対する色値は、測色測定により取得したデータから発生させる。
【０００５】
グラフィック再現の対象となる被写体と比較して４色印刷システムがきわめて条件等色的であることは周知である。米国特許公報（特許文献１）に記載されているような測色的分析は通常の４色印刷に固有の条件等色を最小限に抑えるのに不十分であることが判明した。
【０００６】
６色プリンターは、より良好な分光的一致を提供することにより条件等色を低減させる可能性を有するが、そのようなシステムにおける計算は実質的により複雑である。
【０００７】
これまで、４色を超えるインクセットは、条件等色を最小限に抑えることではなく色域を拡大することを目的として利用されてきた。本発明は、高い測色的確度を保持しつつ条件等色的一致を最小限に抑えるように６色プリンターの分光域を十分に利用する方法を提供する。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５５７９０３１号明細書
【非特許文献１】
ディー・アール・ワイブル（Ｄ．Ｒ．Ｗｙｂｌｅ）およびアール・エス・バーンズ（Ｒ．Ｓ．Ｂｅｒｎｓ）著、「２値カラー印刷に適用される分光モデルの批判的レビュー（Ａ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｍｏｄｅｌｓ Ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）」、色の研究および応用（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓ．Ａｐｐｌ．）、第２５巻、ｐ．４〜１９（２０００年）
【非特許文献２】
ビルマイヤーおよびサルツマンのカラー技術の原理（Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ ａｎｄ Ｓａｌｔｚｍａｎ’ｓ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、アール・エス・バーンズ（Ｒ．Ｓ．Ｂｅｒｎｓ）編、ジョン・ワイリー（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ）出版、ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、２０００年
【非特許文献３】
ダブリュー・ホック（Ｗ．Ｈｏｃｋ）およびケイ・シットウスキー（Ｋ．Ｓｃｈｉｔｔｏｗｓｋｉ）著、「２７種類の非線形プログラムコードの比較性能評価（Ａ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ２７ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｃｏｄｅｓ）」、計算（Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、第３０巻、ｐ．３３５、１９８３年
【非特許文献４】
ブレント・リチャード・ピー（Ｂｒｅｎｔ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ｐ．）著、導関数を用いない最小化のアルゴリズム（Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ）、プレンティス・ホール（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ）出版、１９７３年
【非特許文献５】
ブルヘル（Ｖｒｈｅｌ）ら著、色の研究および応用（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓ．Ａｐｐｌ．）、第１９巻、第１号、ｐ．４（１９９４年）
【非特許文献６】
フェアマン・エイチアール（Ｆａｉｒｍａｎ，ＨＲ）著、色の研究および応用（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｓ． ａｎｄ Ａｐｐｌ．）、第１２巻、ｐ．２６１（１９８７年）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、６色出力の出力プリンターで複写画像を印刷する方法であって、該複写画像が、ターゲットプリンターまたは他のターゲットカラーデバイスで印刷されるようなターゲット画像に分光的かつ測色的に一致し、該ターゲットプリンターと該出力プリンターとが異なり、
（１）該６色出力プリンターの出力の分光測定に基づいて該６色出力プリンターの６色分光プリンターモデルを構築する工程と、
（２）該ターゲットカラーデバイスの出力の分光測定に基づいて該ターゲットカラーデバイスの色スペクトルを取得する工程と、
（３）該ターゲットプリンターの色スペクトルを該出力プリンターの分光モデルにフィッティングする工程と、
（４）該フィッティング工程に基づいて該ターゲットカラーデバイスを該出力プリンターにマッピングする工程と、
（５）該マッピング工程に基づいて該出力プリンターで第２の画像を印刷する工程と、
を含むことを特徴とする上記方法が提供される。
【００１０】
出力プリンターは、ジェットインクプリンターであることが好ましい。ターゲットカラーデバイスとしては、インクジェットプリンター、染料昇華／拡散デバイス、スライドプリンター、ロータリースクリーンプリンター、ＣＲＴ、フラットパネルディスプレイ、および他の電子ディスプレイを用いることができる。
【００１１】
出力プリンターの６色は、好ましくは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、オレンジ、およびグリーン（ＣＭＹＫＯＧ）である。６色のそれぞれは、最大強度で存在させたり、または色域拡大を支援するために最大強度および／もしくは部分強度のなんからの組合せで、たとえば、シアンとライトシアンおよびマゼンタとライトマゼンタの組合せ（ＣｃＭｍＹＫＯＧ）で存在させたりすることができる。
【００１２】
「ターゲットプリンターで印刷されるようなターゲット画像に分光的かつ測色的に一致」という表現は、単なる測色的一致と対比して改良された全体的な色の一致を記述することを意図したものである。分光的性質および測色的性質の一致は、最適化されるが、必ずしも完全であるわけではない。つまり、「再現」画像が、あらゆる側面でかつあらゆる観察条件下で、ターゲットプリンターで印刷したときに生じるオリジナル画像により類似したものになるように、典型的にきわめて条件等色的な環境において条件等色を最小限に抑えるように本発明の方法をデザインする。
【００１３】
たとえば、典型的なロータリースクリーンプリンターで印刷したときの同一画像と比較して、条件等色が最小限に抑えられた実質的に等しい外観を有する画像となるように、６色インクジェットプリンターで画像を印刷できるようにすることが本発明の目標である。このようにすれば、ディジタル印刷により画像の費用効率のよいショートラン生成を行うことが可能になり、ロータリースクリーン印刷の場合、スクリーンを裁断する時間および費用がかかるので、他の方法では、ショートラン生成は著しくコストがかかるものとなろう。
【００１４】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を一読すれば当業者にはより容易に理解されよう。当然のことながら、明確にするために個々の実施形態に関連して以上および以下に記載した本発明の特定の特徴を組み合わせて単一の実施形態で提供することも可能である。逆に、簡潔にするために単一の実施形態に関連して記載した本発明の種々の特徴を単独でまたは任意の部分的組合せで提供することも可能である。さらに、文脈上明らかに異なる場合を除いて、単数形による言及は、複数形をも包含しうる（たとえば、「ａ」および「ａｎ」は、１つもしくはそれ以上を意味しうる）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に例示されるように、本発明は、幾つかの工程を有する。
１．分光プリンターモデルを構築する工程。
２．ターゲットカラーデバイスから色スペクトルを取得する工程。
３．逆分光モデルによりターゲットカラーデバイスの色スペクトルをフィッティングする工程。
４．フィッティング工程に基づいてターゲットカラーデバイススペクトルを出力プリンターにマッピングする工程。
５．マッピング工程に基づいて出力プリンターで第２の画像を印刷する工程。
【００１６】
（６色出力プリンターの分光プリンターモデル（順モデル））
本発明への適用性について種々の色モデルを調べた。好ましい策略はユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー（Ｙｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ）（ＹＮＳＮ）式を使用することであることを見いだした。この策略により、取扱い可能な量の入力データで最良の確度が得られた。ＹＮＳＮ式および変形式は、当業者には周知である。たとえば、（非特許文献１）を参照のこと。
【００１７】
ＹＮＳＮ式および他の関連式は、Ｋ種類のインクを用いる一般的な場合、デミッシェル（Ｄｅｍｉｃｈｅｌ）拘束条件下で、式（１）〜（３）で定義される。
式（１）
【００１８】
【数１】
式（２）
【００２０】
【数２】
式（３）
ａj=［Ｒ（ｄj）1/nＲp 1/n］／［Ｒs 1/nＲp 1/n］
式中、
【００２２】
【数３】
は、予測分光反射率であり、
ｎは、インクと媒体（たとえば、紙またはテキスタイル）との物理的および光学的相互作用を説明する実験的にフィッティングするユール・ニールセンのｎ値であり、
Ｒλ ,i,maxは、ｉ番目のノイゲバウアーの一次色の分光反射率であり、
ｗiは、各インクの有効被覆面積ａjの積により定義されるｉ番目のノイゲバウアーの一次色のデミッシェル加重であり、
ａjは、色jの有効面積であり、
Ｒsは、ベタ色の反射率であり、
Ｒpは、媒体（たとえば、紙またはテキスタイル）の反射率であり、
ｄjは、色jのドット面積パーセントで、Ｄj／２５５に等しく、
Ｄjは、０〜２５５の尺度のディジタルカウント値である。
【００２４】
６色の場合、Ｋ＝６である。
【００２５】
たとえばＣＭＹＫＯＧを利用する６色出力プリンターの分光プリンターモデル（出力プリンターモデルＯＰＭ）は、次のようにユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー（ＹＮＳＮ）式を用いて構築することができる。
１．ノイゲバウアーの一次色に相当する６４色のパッチを印刷し、それぞれについて、好ましくは１０ｎｍ間隔で４００〜７００ｎｍまで、分光光度計を用いて反射スペクトルを測定する。これらは、Ｒλ ,iである。
２．プリンターの６つの一次色（ＣＭＹＫＯＧ）のそれぞれのランプ画像を印刷し、上述したようにそれぞれの反射スペクトルを測定する。これらは、Ｒ（ｄj）である。それぞれ最大レンジの１／８（２５５／８）の区間差で９つの区間を有することが好ましいが、それぞれ最大レンジの１／１０の区間差で１１の区間を有することもきわめて一般的である。
３．式３（単色のマーレー・デイビス式）を用いてドット面積パーセント（ｄj）を有効面積ａjにマッピングする６つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）を構築する。ＣＭＹＫＯＧドメインのすべての所与の初期ディジタルカウント値に対して、ディジタルカウント値を２５５で割ることによりドット面積パーセントを取得する。６つのＬＵＴから直接にまたはグリッド点間の点を補間することにより有効面積を取得する。
４．有効面積を用いてデミッシェル加重を計算する。
５．ＹＮＳＮ式（式１）から所与のディジタルカウント値に対して推定スペクトルを計算する。
６．プリンターの色域を代表する一組のカラーパッチを印刷し、それらの反射スペクトルを測定し、これらのカラーパッチの６色値をプリンターモデルに入れ、予測されたスペクトルを真のスペクトルと比較し、マッチングエラーを最小化するｎの値を求める。
【００２６】
ここで、ＯＰＭを用いれば、プリンターの色域内の任意の色（すなわち、ＣＭＹＫＯＧの任意の組合せ）をスペクトルで記述することができる。
【００２７】
（ターゲットプリンター色のフィッティング（逆モデル））
出力プリンターによりターゲット色を再現するために、ターゲットカラーデバイスの出力スペクトルを適切な分光測定装置により測定する。このスペクトルをターゲットスペクトルと呼ぶ。たとえば、ターゲットカラーデバイスがインクジェットプリンターである場合、分光光度計を使用することが可能である。ターゲット色のスペクトルに一致する出力プリンター色の最良の組合せが得られるように、ターゲットスペクトルをＯＰＭにフィッティングする。
【００２８】
ターゲット色をＯＰＭにフィッティングするプロセスは、図１に示されように行うことができる。
【００２９】
イニシエーターにより一組の初期値を作成し、それをループコントローラーに送る。これらの値（この場合、ＣＭＹＫＯＧが初期値となる）を用いて、プリンターモデルによりターゲット値（ターゲットスペクトル）の「推測値」を求める。次に、「推測値」と実際のターゲット値との間の誤差を用いて、誤差を最小化する補正量を誘導する。初期値を適切に選択すれば、最適化プロセスが迅速化され、確実に変換が行われるであろう（ゼロマッチングエラー）。有用であることが判明したいくつかの策略は、初期値をすべて１０％または９０％のいずれかに設定することであった。したがって、たとえば１０％を選択する場合、ＣＭＹＫＯＧの初期値をすべて２６（四捨五入して最も近い整数に変換したとき、最大ディジタルカウント値２５５の１０％である）に設定する。
【００３０】
ループコントローラーは、この最初の反復時、予測スペクトルを計算するＯＰＭに初期値を送る。
【００３１】
ターゲットカラーデバイスからのスペクトルとＯＰＭからの予測スペクトルとをエラーカルキュレーター（ｅｒｒｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）に送る。所与の色差計算の誤差としては、ＲＭＳ、ΔＥ９４、最大ΔＥ９４、またはこれらの組合せ、および他の色差式が利用可能である。誤差としてΔＥ９４を利用して最適化するには、スペクトルをＣＩＥＬＡＢ色空間に変換してΔＥ９４を取得する（常套的変換）。好ましい最適化策略では、ＲＭＳ誤差を用いて条件等色的影響を最小化し、続いて、平均ΔＥ９４を最小化する。これらの用語の定義は、国際照明委員会（ＣＩＥ）により定められたものである。それらはまた、（非特許文献２）にも記載されている（参照により組み入れられるものとする）。
【００３２】
目的関数をオプティマイザーに送り、そこで条件付き最適化のアルゴリズムを適用して６色値を調整し目的関数を最小化する。最適化アルゴリズムとしては、逐次二次計画法（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｉｃ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）（ＳＱＰ）（たとえば、（非特許文献３）を参照のこと）、ダビドソン・フレッチャー・パウエル（Ｄａｖｉｄｓｏｎ−Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｐｏｗｅｌｌ）（ＤＦＰ）アルゴリズム（たとえば、（非特許文献４）を参照のこと）などのような任意の好適なアルゴリズムが利用可能である。
【００３３】
収束に達するまで、プロセスを繰り返す。所与の判定基準で一致に達したとき、ループコントローラーは反復を停止し、最終６色値が出力値になる。
【００３４】
（ターゲットカラーデバイスから出力プリンターへのマッピング）
ターゲットカラーデバイス色のフィッティングから得られる出力を用いて、ターゲットカラーデバイスを出力プリンターにマッピングすることができる。これは、出力デバイスのプリンター色がターゲットデバイスの色に一致するようにターゲットデバイスを出力デバイスにマッピングするＬＵＴの形をとることができるか、または単純な場合には即座に計算される関数であってもよい。
【００３５】
好ましい一実施形態では、ターゲットプリンターは、スクリーンプリンター、好ましくは、捺染用のロータリースクリーンプリンターである。この場合、スクリーン分離の色が、先に本明細書に記載したように出力プリンターにフィッティングされマッピングされるターゲットプリンター色を構成する。このようにすると、出力プリンターにより印刷される画像は、スクリーンプリンターにより印刷される画像に分光的に一致するであろう。
【００３６】
他の好ましい実施形態では、ターゲットプリンターは、グラフィックアート印刷機、たとえば、６色印刷機であり、出力インクジェットプリンターがプルーファーとして使用される。この場合、先に本明細書に記載したＯＰＭのときと同様に、ターゲットプリンターモデル（ＴＰＭ）を作成する。次に、ＴＰＭからＯＰＭへのフィッティングおよびマッピングを行うことにより、ターゲットプリンターのドメインを出力プリンターのドメインに関連づけるＬＵＴを作成する。このＬＵＴを用いると、所望のグラフィックアート印刷機画像を良好な条件等色的一致でインクジェットプルーファーにより印刷することができる。
【００３７】
一般的には、再現されるターゲットカラー画像は、コンピューターに読み込まれるコンピューターファイルの形態である。そのファイルにより規定されたディジタルカウント値を本発明に従って出力プリンターにマッピングし、画像を出力プリンターで印刷すると、その結果、複写画像は、オリジナルに条件等色的かつ測色的に一致する最適化された画像となる。
【実施例】
【００３８】
プリンターのライトマゼンタおよびライトシアンのインクをローランド・ハイファイ・ジェット（Ｒｏｌａｎｄ Ｈｉ−Ｆｉ Ｊｅｔ）プリンターのオレンジおよびグリーンのインクと交換してエプソン・スタイラス・フォト１２００（Ｅｐｓｏｎ Ｓｔｙｌｕｓ Ｐｈｏｔｏ １２００）プリンターを使用した。
【００３９】
上記の分光プリンターモデルに対して示された以下の工程１〜工程６に従って、このプリンターに対する分光プリンターモデルを生成させた。こうして、プリンターの順モデルを構築した。工程１および２で使用した分光光度計は、４５°／０°リング光学幾何形状を有する４ｍｍアパーチャーを備え３８０〜７３０ｎｍまで１０ｎｍ刻みで測定するグレタグマクベス・スペクトロリノ（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ）分光光度計であった。フィッティングの後、ユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー式のｎは６であった。
【００４０】
次に、変更を加えた同一のエプソン（Ｅｐｓｏｎ）プリンターをターゲットカラーデバイスとして使用し、先に記載した手順に従って、ターゲットプリンターの逆モデルをフィッティングした。
【００４１】
以下の３セットのターゲット色サンプルを作製して試験に供した。
ａ．最大面積被覆率を３００％に制限して６つのインクを組み合わせた３８４種類のランダムサンプルを含むテストパターン、
ｂ．グレタグマクベス・カラーチェッカー（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）、および
ｃ．（非特許文献５）にまとめられている物体色。
【００４２】
第１のサンプルでは、順モデルの確度を試験した。サンプルを印刷し、分光測定を行った。サンプルのディジタルカウント値を分光プリンターモデルに通して処理した。次に、測定されたスペクトルを対話型非線形最適化によりフィッティングし、得られたディジタルカウント値を再印刷し、測定した。システムの測色的および条件等色的性能のまとめを第１表に示す。表中の条件等色指数（ＭＩ）はパラメトリック法に基づくものであり、完全一致がイルミナントＤ６５で達成されるようにした（非特許文献６）。ＭＩは、イルミナントＡおよび１９３１標準観測者で計算したΔＥ９４であった。順モデルを発生させるために使用したのと同一のプリンターによりランダムターゲットの３８４個のサンプルを印刷したので、その色は色域内にありかつ非条件等色であり、この試験結果を用いてモデル精度を示す。
【００４３】
【表１】
システムが完全な画像形成システムでいかに動作するかを試験するために、グレタグマクベス・カラーチェッカー（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）およびブルヘル（Ｖｒｈｅｌ）によりまとめられた１７０の物体色に基づくターゲット色サンプルを評価した。
【００４５】
カラーチェッカー（ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ）およびブルヘル（Ｖｒｈｅｌ）のデータセットは、条件等色的でありかつ色域外にあるサンプルを含む。それらを用いてモデルの予測確度を試験する。両方のデータセットを逆モデルに通して処理し、印刷し、測定した。測色的および条件等色的性能を第ＩＩ表にまとめる。
【００４６】
【表２】
３つのいずれの場合においても、結果は、非常に良好であると考えられる１未満の条件等色指数を有することを示している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る色再現デバイスのための方法例を示すフロー図である。
Claims (6)
- ６色出力の出力プリンターで複写画像を印刷する方法であって、該複写画像が、ターゲットカラーデバイスから得られるようなターゲット画像に分光的かつ測色的に一致し、該ターゲットカラーデバイスと該出力プリンターとが異なり、
（１）該６色出力プリンターの出力の分光測定に基づいて該６色出力プリンターの６色分光プリンターモデルを構築する工程と、
（２）該ターゲットカラーデバイスの出力の分光測定に基づいて該ターゲットカラーデバイスの色スペクトルを取得する工程と、
（３）該ターゲットカラーデバイスの色スペクトルを該出力プリンターの分光モデルにフィッティングする工程と、
（４）該フィッティング工程に基づいて該ターゲットカラーデバイスを該出力プリンターにマッピングする工程と、
（５）該マッピング工程に基づいて該出力プリンターで第２の画像を印刷する工程と、
を含むことを特徴とする、上記方法。 - 前記ターゲットカラーデバイスがカラープリンターであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記ターゲットカラーデバイスがロータリースクリーンプリンターであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記出力プリンターがインクジェットプリンターであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記出力プリンターがインクジェットプリンターであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
- 前記６色分光プリンターモデルが、ユール・ニールセン修正分光ノイゲバウアー式を用いて構築されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
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