JP2006229513A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】濃淡ブラック色材を含む複数色の色材を使用してカラー画像出力をする際に、再現色に応じて適切に濃淡ブラック色材を使用する。
【解決手段】３Ｄ−ＬＵＴを用いた補間演算２１では、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０の８格子点（点Ｗ，Ｙ、Ｍ，Ｒ，Ｃ，Ｇ，Ｂ，Ｋ）に対応する出力Ｋ、Ｌｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲに変換する。補間演算後の出力値をクリッピング処理２２によって０−２５５の範囲内の値とし、Ｋ、Ｌｋ信号を出力する。Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０からＣ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲを減算２３して、出力信号ＣＭＹを算出する。Ｗ−Ｋラインでは、Ｌｋを先に生成し、次にＫを生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力されたカラー画像信号を、濃度の異なる複数の墨信号を含む出力色信号へと色変換する画像処理装置および画像処理方法に関し、例えば、カラーファクシミリ、カラープリンタ、カラー複写機などのカラー画像出力装置などに好適な技術に関する。

通常、電子写真方式、インクジェット記録方式等でカラー画像を印刷する際には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色、もしくはＣＭＹにブラック（Ｋ）を加えた４色の色材が用いられることが多い。このような方式での画像出力において、階調表現は、ドットの単位面積当たりの記録密度によってなされることが多い。その際、特にハイライト領域においてはドットがまばらにしか存在しないため、ドットの粒状感が目立つことにより、画像品質が悪化する場合がある。そこで、粒状感の低減のため、濃淡インクや濃淡トナーを用いたカラー画像出力装置が提案されている。これは、同一色について濃度の高いインクと濃度の低いインクを使用し、ハイライト領域では低濃度インクを優先的に使用することで、粒状感を低減させることが可能となっている。

例えば、特許文献１では、ＣＭＹＫ信号のうち、Ｃに関してライトシアンインクと通常のシアンインクに分解し、Ｍに関してライトマゼンタインクと通常のマゼンタインクに分解する。前記特許文献１では、Ｃの分解の際に、Ｍ信号に応じて分解割合を異ならせる方法についても記載されており、入力色によって、濃淡インクの割合を異ならせることが可能となっている。

また、上記のようなＣもしくはＭのような有彩色色材だけではなく、Ｋについて濃淡色材を用いて画像出力を行う出力装置も提案されている。この場合、粒状感の低減と、グレーバランスの向上を両立させる効果がある。この効果について、以下説明する。

通常のＣＭＹＫ４色による画像出力では、無彩色を出力する際にＣＭＹのみで再現する場合と、ＣＭＹＫ４色で再現する場合、そしてＫのみで再現する場合がある。これらは、どの組み合わせであっても同じ色を再現することが可能である。一般的に、Ｋ色材は粒状感が最も目立ちやすいため、粒状感の低減にはＣＭＹのみで再現することが効果的である。しかし、ＣＭＹでの無彩色再現は、出力装置の特性変動等によって、ＣＭＹのバランスが少しずれると、無彩色が色づいてしまう。すなわち、グレーバランスが悪い。一方、Ｋのみでの再現では、粒状感は目立ってしまうが、グレーバランスは崩れることがない。ＣＭＹＫ４色での再現は、その中間的な画質となる。このように、ＣＭＹＫ４色再現では、粒状感の低減とグレーバランスの向上を両立させることが難しい。しかし、濃淡ブラック色材を用いた場合、すなわちＣＭＹＫ４色に加えてＫより濃度の薄いライトブラック（Ｌｋ）色材を用いた場合には、ＫとＬｋの２色のみを用いて無彩色再現し、ハイライトの無彩色ではＬｋを優先的に使用することにより、粒状感の低減とグレーバランスの向上の両立が可能となる。例えば、明度Ｌ＊に対して、図１４のようなＬｋ、Ｋの生成が適切となる。

特開平１０−１７５３１８号公報

しかし、上記の使用法は無彩色再現に対しては適切な使用法であるが、有彩色に対しては異なる分解が適切である場合も考えられ、従来、そのような仕組みは提案されていない。例えば、ＣＭの２次色であるブルーにＫもしくはＬｋを加えて暗いブルーを再現する場合には、ブルー自体がある程度明度が暗くなっているために、それにＫドットを加えても、あまり粒状感が目立たないことがある。よって、Ｌｋを使用する必要性はなくなり、濃いＫを積極的に使用することにより、色材の節約になる。

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、濃淡ブラック色材を含む複数色の色材を使用してカラー画像出力をする際に、再現色に応じて適切に濃淡ブラック色材を使用することが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。

請求項１の画像処理装置においては、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項２の画像処理装置においては、無彩色信号を示す入力色信号を、濃度の異なる複数の墨信号のみに変換することにより、無彩色の安定性の向上を目的とする。

請求項３の画像処理装置においては、複数の色相に対して、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号の生成を開始する点と濃い墨信号の生成を開始する点とを個別に設定可能であることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項４の画像処理装置においては、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるブルー色相のラインでは、濃度の異なる複数の墨信号のうち、最も濃度の薄い墨信号を使用しないことにより、ブルー色相の色再現について色材を節約することを目的とする。

請求項５の画像処理装置においては、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号を先に生成し、次に濃い墨信号を生成する場合と、濃い墨信号を先に生成し、次に薄い墨信号を生成する場合とが、入力色信号の色相に応じて設定可能であることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項６の画像処理装置においては、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるブルー色相のハイライトからシャドーへ向かうライン上で、濃い墨信号を先に生成し、次に薄い墨信号を生成することにより、ブルー色相の色再現について色材を節約することを目的とする。

請求項７の画像処理装置においては、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、中間色信号の色相に応じて異ならせることにより、簡易な構成で濃度の異なる複数の墨信号の生成量を色相に応じて異ならせ、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項８の画像処理装置においては、３次元ルックアップテーブルを参照することにより、濃度の異なる複数の墨信号を生成することにより、簡易な構成で濃度の異なる複数の墨信号の生成量を色相に応じて異ならせ、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項９の画像処理装置においては、色変換に用いる３次元ルックアップテーブルは、請求項１〜８に記載の画像処理装置を用いて求められる、入力色信号と出力色信号との対応関係に基づいて作成されたものであることにより、簡易な構成で濃度の異なる複数の墨信号の生成量を色相に応じて異ならせ、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項１０の画像処理方法においては、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

請求項１１の画像処理方法においては、無彩色信号を示す入力色信号を、濃度の異なる複数の墨信号のみに変換することにより、無彩色の安定性の向上を目的とする。

請求項１２の画像処理方法においては、複数の色相に対して、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号の生成を開始する点と濃い墨信号の生成を開始する点とを個別に設定可能であることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることを目的とする。

本発明は、複数の色信号からなるカラー画像データを入力する入力手段と、入力された色信号を、濃度の異なる複数の墨信号を含む出力色信号へと変換する色変換手段と、前記出力色信号からなるカラー画像データを出力する出力手段と、を備える画像処理装置において、前記色変換手段は、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることを最も主要な特徴とする。

請求項１の画像処理装置においては、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項２の画像処理装置においては、無彩色信号を示す入力色信号を、濃度の異なる複数の墨信号のみに変換することにより、無彩色の安定性の向上が可能となる。

請求項３の画像処理装置においては、複数の色相に対して、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号の生成を開始する点と濃い墨信号の生成を開始する点とを個別に設定可能であることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項４の画像処理装置においては、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるブルー色相のラインでは、濃度の異なる複数の墨信号のうち、最も濃度の薄い墨信号を使用しないことにより、ブルー色相の色再現について色材を節約することができる。

請求項５の画像処理装置においては、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号を先に生成し、次に濃い墨信号を生成する場合と、濃い墨信号を先に生成し、次に薄い墨信号を生成する場合とが、入力色信号の色相に応じて設定可能であることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項６の画像処理装置においては、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるブルー色相のハイライトからシャドーへ向かうライン上で、濃い墨信号を先に生成し、次に薄い墨信号を生成することにより、ブルー色相の色再現について色材を節約することができる。

請求項７の画像処理装置においては、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、中間色信号の色相に応じて異ならせることにより、簡易な構成で濃度の異なる複数の墨信号の生成量を色相に応じて異ならせ、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項８の画像処理装置においては、３次元ルックアップテーブルを参照することにより、濃度の異なる複数の墨信号を生成することにより、簡易な構成で濃度の異なる複数の墨信号の生成量を色相に応じて異ならせ、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項９の画像処理装置においては、色変換に用いる３次元ルックアップテーブルは、請求項１〜８に記載の画像処理装置を用いて求められる、入力色信号と出力色信号との対応関係に基づいて作成されたものであることにより、簡易な構成で濃度の異なる複数の墨信号の生成量を色相に応じて異ならせ、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項１０の画像処理方法においては、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

請求項１１の画像処理方法においては、無彩色信号を示す入力色信号を、濃度の異なる複数の墨信号のみに変換することにより、無彩色の安定性の向上が可能となる。

請求項１２の画像処理方法においては、複数の色相に対して、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号の生成を開始する点と濃い墨信号の生成を開始する点とを個別に設定可能であることにより、粒状性の向上と色材の節約を両立させることができる。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１：
本実施例は、カラープリンタを例として、画像処理内容を説明する。カラープリンタは、ＰＣのアプリケーション等で作成されたＲＧＢ信号を受け取り、出力色信号に変換して出力する。ただし、一般的なシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に加えて、ブラックの濃度を薄くしたライトブラック色材を用いた５色での画像出力を行う。

本実施例では、図２のような処理フローとなる。まず、色変換手段１により、入力された各々８ビットのＲＧＢ信号を中間色信号であるＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号（各々８ビット）に変換し、次に墨処理手段２により、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号をシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、ライトブラック（Ｌｋ）の５色信号（各々８ビット）に変換する。変換されたＣＭＹＫＬｋ信号は、ガンマ変換手段３、総量規制手段４、中間調処理手段５により順に処理され、最終的にはプリンタエンジンによって紙等の媒体に出力される。

ここで、ガンマ変換手段３は、１次元のテーブル変換により、グレイバランス、階調性等を整える。総量規制手段４は、ＣＭＹＫＬｋの色材総量をプリンタエンジンの出力可能な総量以内に収める処理を行う。中間調処理手段５は、多値の階調を持つＣＭＹＫＬｋ値を、プリンタエンジンが再現可能な少ない階調数を用いた面積変調の形式に変換する。以下に、本発明の核を成す色変換手段１、墨処理手段２について説明する。

色変換手段１は、入力されたＲＧＢ信号を、中間色信号であるＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号に変換する。色変換方法としては、従来行われている、マスキング演算、もしくは変換テーブルを用いた補間演算等の方法を用いることができる。高精度な色変換を行うには、変換テーブル（３次元ルックアップテーブル）を用いた補間演算が好ましい。具体的には、入力ＲＧＢ信号からなるＲＧＢ空間を図３のように立方格子状に分割し（図は４分割の例）、各格子点のＲＧＢに対応するＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を変換テーブルとして保持しておく。入力３信号に対応する出力値をテーブルとすることから、３次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）とも呼ばれる。任意のＲＧＢ信号が入力されると、それが属する立方格子の複数の格子点ＲＧＢ値に対応するＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を用いて、補間演算を行い、入力ＲＧＢ信号に対応するＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を算出する。補間演算としては、従来用いられている四面体補間、三角柱補間等を用いればよい。ここで、入力ＲＧＢ信号とＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号が等しい色を再現するようにテーブルを設定するのであるが、そもそもＣ_０Ｍ_０Ｙ_０は仮想的な中間色信号であり、後段の墨処理手段２によって変換されたＣＭＹＫＬｋが再現する色が、変換前のＣ_０Ｍ_０Ｙ_０が再現する色となる。すなわち、墨処理手段２の変換関係によって、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０が再現する色が変化する。このため、色変換手段１の変換テーブルを作成する前に、墨処理手段２の変換関係を決定しておく必要がある。墨処理手段２の変換関係は色合わせを行う必要がないため、ある程度自由度を持って決めることができ、最終的な色合わせは、色変換手段の方で保証することになる。墨処理手段２の変換関係については後述するが、ここでは、決定済みであるとする。

入力ＲＧＢ信号とＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号のカラーマッチングを行うときには、両信号を均等色空間、例えばＣＩＥＬａｂ空間の信号（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に変換し、色差を求め、それをできる限り小さくするように最適化すればよい。ＰＣで作成されるＲＧＢ信号は、通常ｓＲＧＢ信号として３刺激値ＸＹＺが定義されているため、その定義およびＬ＊ａ＊ｂ＊信号の定義に従って、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号に変換することができる。一方、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号すなわちＣＭＹＫ信号は、プリンタエンジンや使用する色材によって再現する色が異なるため、実際に出力し、測色する必要がある。例えば、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を各々１０段階づつ振った、１０×１０×１０＝１０００個のＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を墨処理手段２によりＣＭＹＫＬｋに変換し、パッチ画像として出力する。それらを測色してＬ＊ａ＊ｂ＊値を求め、任意のＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号に対するＬ＊ａ＊ｂ＊値を求めるプリンタモデルを作成する。プリンタモデルは、多項式やニューラルネットワーク、もしくは測色値を変換テーブルとして補間演算を行う方法等で構築することができる。また、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号ではなく、ＣＭＹＫＬｋ信号を振ったパッチ画像を測色することにより、ＣＭＹＫＬｋ信号に対するＬ＊ａ＊ｂ＊値を求めるプリンタモデルを作成してもよい。この場合は、任意のＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号に対するＬ＊ａ＊ｂ＊値を求める際に、墨処理手段２でＣＭＹＫＬｋ信号に変換してからプリンタモデルを適用することになる。

変換テーブルの値を求めるカラーマッチング最適化の方法としては、ニュートン法等の公知の最適化法を用いることが可能である。いずれにしても、格子点のＲＧＢ信号に対するＬ＊ａ＊ｂ＊値を目標Ｌ＊ａ＊ｂ＊値として、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号として適当な初期値をとり、プリンタモデルによってＬ＊ａ＊ｂ＊値を算出する。算出したＬ＊ａ＊ｂ＊値と目標Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を比較し、色差を算出する。色差が小さくなるようにＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を繰り返し変更していき、色差が所定値以下になるか、もしくは繰り返しによる色差の減少がほとんどなくなった場合には、処理を停止し、そのときのＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号を変換テーブルとする。

カラーマッチングの際に、一つ問題となるのが、入力ＲＧＢ信号の色域と、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号の色域の違いである。ＰＣで作成されるｓＲＧＢ信号はモニタで表示される信号であり、一般的に、プリンタが再現可能な色域よりも大きな色域を再現可能である。よって、カラーマッチングしようとしても、プリンタの色域外のｓＲＧＢ信号に対しては、色差の近いＣ_０Ｍ_０Ｙ_０信号が見つからない。この場合は、単純に最適化を行って、色差最小のものを選ぶ方法でも良いが、あらかじめ、２つの色域を比較し、ｓＲＧＢ信号を変換したＬ＊ａ＊ｂ＊信号自体Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０信号の色域内に圧縮するガマット圧縮を行うことも多い。これは、例えば、色差最小ではなく、色相を保って圧縮するようなことが可能となる。

墨処理手段２は、中間色信号Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０からＣＭＹＫＬｋへの色分解処理を行う。ブロック図を図１に示す。まず、中間色信号Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０を入力として、前記色変換手段１と同様の３Ｄ−ＬＵＴを用いた四面体補間演算２１を行う。ただし、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０空間を一つの立方格子として、８つの格子点（つまり分割数が１の空間：図７）である、点Ｗ（０，０，０），点Ｙ（０，０，２５５），点Ｍ（０，２５５，０），点Ｒ（０，２５５，２５５），点Ｃ（２５５，０，０），点Ｇ（２５５，０，２５５），点Ｂ（２５５，２５５，０），点Ｋ（２５５，２５５，２５５）に対応する出力Ｋ、Ｌｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲを変換テーブル（図６）として持つ。補間演算により算出される信号のうち、Ｋ、Ｌｋ信号は、そのまま出力信号のＫ、Ｌｋとなっている。また、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲは、
Ｃ＝Ｃ_０−Ｃ＿ＵＣＲ
Ｍ＝Ｍ_０−Ｍ＿ＵＣＲ
Ｙ＝Ｙ_０−Ｙ＿ＵＣＲ
という演算２３により、出力ＣＭＹ信号を算出するための補正信号である。

四面体補間は、立方格子を図４のように、対角線を共有する６つの四面体に分解し、四面体の４つの頂点の変換テーブル値を用いて補間演算する方法である。図４のように、立方格子の各格子点のテーブル値をＰ０００，Ｐ００１，Ｐ０１０，Ｐ０１１，Ｐ１００，Ｐ１０１，Ｐ１１０，Ｐ１１１と表すと、任意の入力信号がＴ１〜Ｔ６のどの四面体内に存在するかを図５の表における判定式で判定し、そのときの係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて、以下の式を用いて出力値を求めることができる。
（出力値）＝（係数Ａ）×Ｃ_０＋（係数Ｂ）×Ｍ_０＋（係数Ｃ）×Ｙ_０＋（係数Ｄ）

ここでは、出力Ｋ、Ｌｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲについて、それぞれ別の変換テーブルＰ０００〜Ｐ１１１を持ち、合計で５セット持つことになる。具体的な変換テーブルの設定値については後述する。また、ここでは、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０空間を一つの立方格子としたが、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０空間を複数の立方格子に分割し、各格子点に対応する補正量を保持しても良い。分割数を増やすほど、より細かい制御が可能となるが、その分、変換テーブルのデータ量が増えることになる。

次に、具体的な変換テーブルを図６に示し、各ラインでの狙いとするＣＭＹＫＬｋがどのようなものであるかを説明する。上記のように四面体補間演算を用いる場合、Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０空間の点Ｗと点Ｋを結ぶＷ−Ｋライン上の出力値は、点Ｗでのテーブル値と点Ｋでのテーブル値を線形補間することにより求まる。また、１，２次色から点ＫへのラインであるＣ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｙ−Ｋ、Ｒ−Ｋ、Ｇ−Ｋ、Ｂ−Ｋの６つのラインにおいても同様である。よって、共有する点Ｋを除く点ＷＣＭＹＲＧＢでの出力値を決めることにより、図７に示すような、これら７つのライン上での出力値を独立に設定することが可能となっている。ここで、Ｋ、Ｌｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲは０−２５５の値をとるものであるが、変換テーブルの値にはマイナスの値が設定されているものもある。これについては、図１の処理図にあるように、四面体補間の出力値に対してクリッピング処理２２をすることにより、０−２５５の範囲内の値とする。具体的には、Ｌｋは０≦Ｌｋ≦｛３×ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）｝の範囲にクリッッピングする。ただし、３×ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）が２５５を超える値となる領域については、０≦Ｌｋ≦２５５の範囲にクリッピングする。Ｋは、０≦Ｋ≦ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）の範囲にクリッピングする。また、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲについては、０≦Ｃ＿ＵＣＲ≦ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）、０≦Ｍ＿ＵＣＲ≦ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）、０≦Ｙ＿ＵＣＲ≦ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）の範囲にクリッピングする。このクリッピング処理により、次に説明する狙いのＣＭＹＫＬｋ設定が可能となっている。

図８（ａ）にＷ−ＫラインにおけるＬｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲの設定値を示す。ただし、点線はクリッピング処理前の設定値、実線はクリッピング処理後の設定値を示し、クリッピング前とクリッピング後の関係を矢印で示す。また、図８（ｂ）に、ＣＭＹに対する補正処理を行った後の、ＣＭＹＫＬｋ値を示す。Ｗ−Ｋラインは、無彩色ラインを表す。無彩色は、色の安定性等を考えると、ブラック色材のみで再現することが望ましいが、従来は、Ｋのみの再現では粒状性が悪かったために、特にハイライトの無彩色はＣＭＹで再現していた。本実施例ではＫに加えてＬｋを使用することができるため、ハイライトの無彩色はＬｋで再現することにより、粒状性が悪化することなく、無彩色をブラック色材のみ（ＫとＬｋ）で再現することができる。具体的には、無彩色成分ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝２５５／３＝８５のところまではＬｋのみを用いて再現し、Ｌｋが最大値２５５となった後は、Ｋを増やしていき、点ＫではＫ＝Ｌｋ＝２５５となる。ただし、ここではＬｋ色材の濃度はＫ色材の濃度の１／３であるとする。このライン上で、ＬｋおよびＫが折れ線上に設定されているが、これは、上記クリッピング処理によって可能となっている。なお、このライン上では、Ｃ＝Ｍ＝Ｙ＝０となっている。これは、Ｃ＿ＵＣＲ＝Ｍ＿ＵＣＲ＝Ｙ＿ＵＣＲ＝ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）と設定してあるからである。

図９（ａ）にＢ−ＫラインにおけるＬｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲの設定値を示す。ただし、点線はクリッピング処理前の設定値、実線はクリッピング処理後の設定値を示し、クリッピング前とクリッピング後の関係を矢印で示す。また、図９（ｂ）に、ＣＭＹに対する補正処理を行った後の、ＣＭＹＫＬｋ値を示す。ＢはＣ＝Ｍ＝２５５により再現される色であり、他の１，２次色やホワイトポイント（紙白）よりもかなり明度が低い。このことから、Ｋ色材を最初から使用してもＫ色材の粒状感があまり目立たず、粒状度が悪化することがない。よって、Ｗ−Ｋラインとは異なり、ＬｋよりもＫ色材を先に入れ始める。このことにより、Ｌｋを先に入れ始める場合よりも少しの色材量で明度のブルー色相の明度の低い色を再現することができるため、色材の使用量を節約することができる。ここで、Ｋの開始点をｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝０にするのであれば、点Ｂでの３Ｄ−ＬＵＴのＫ値は０としておけばよい。しかし、０≦Ｋ≦ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）の範囲にクリッピングするという処理があるために、０以上の値を設定しておけば、すべて図９（ａ）のようなＫの設定となる。ここでは、図６から分かるように、点ＢでのＫ値は１２８に設定してある。この設定値の理由については後述する。また、点ＫにおいてＫ＝Ｌｋ＝２５５とするため、Ｌｋは、ｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝１２８から入れ始め、点ＫでＬｋ＝２５５となるように設定する。また、ＣＭＹの設定については、Ｙは常に０とし、ＣＭは点Ｂからｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝１７０となる点までＣ＝Ｍ＝２５５のまま保ち、そこから点Ｋに向けて減らしていき、点ＫでＣ＝Ｍ＝０とする。これは、Ｂ−ＫラインではＣＭはできるだけ多く使用し、Ｙを使用しないことが、色域をできる限り広く使用するために有利であるからである。このようなＣ、Ｍの折れ線設定も、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲがマイナスとして設定されているところを０にクリッピング処理することによって可能となっている。

Ｗ−Ｋライン、Ｂ−Ｋラインでは、ＫとＬｋの開始点の順序が逆になっている。よって、Ｗ−ＫラインとＢ−Ｋラインの間で、ＫとＬｋの開始点が入れ変わっていることになる。本実施例では、図６から分かるように、点ＷではＬｋ＝２５５、Ｋ＝−１２８と設定されており、点ＢではＬｋ＝−２５５、Ｋ＝１２８と設定されている。よって、点Ｗと点Ｂの中間点ではＬｋ＝Ｋ＝０となる。これは、Ｗ−ＫラインとＢ−Ｋラインのちょうど中間のラインでＫとＬｋの開始点がｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝０で一致し、中間ラインよりＢ−Ｋライン側の領域ではＫの開始点がｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝０となり、中間ラインよりＷ−Ｋライン側の領域ではＬｋの開始点がｍｉｎ（Ｃ_０，Ｍ_０，Ｙ_０）＝０となるような設定となっていることを意味する。Ｗ−ＫラインとＢ−Ｋラインの中間ラインでのＫ、Ｌｋ、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲの設定値、およびＣＭＹＫＬｋ値は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）のようになる。このように、ＫとＬｋの開始点が入れ替わる領域では、スムーズに開始点が入れ替わるように、Ｌｋ＝Ｋ＝０となる点を適切に設定してやる必要がある。

Ｗ−Ｋ、Ｂ−Ｋライン以外の５ラインについては、図６のパラメータから分かるように、ＬｋとＫについては粒状度を重視し、Ｗ−Ｋラインと同様に設定する。またＣＭＹについては、各１、２次色ラインでの１、２次色を構成する色、すなわちＣ−ＫラインではＣ、Ｍ−ＫラインではＭ、Ｙ−ＫラインではＹ、Ｒ−ＫラインではＭＹ、Ｇ−ＫラインではＹＣが、Ｂ−ＫラインのＣＭと同様の設定となり、それ以外は常に０になるように、Ｃ＿ＵＣＲ、Ｍ＿ＵＣＲ、Ｙ＿ＵＣＲを設定する。また、Ｂ−ＫラインとＣ−Ｋラインの間、Ｂ−ＫラインとＭ−Ｋラインの間については、Ｂ−ＫラインとＷ−Ｋラインと同様に、Ｋ開始点とＬｋ開始点がスムーズに入れ替わるように設定する。

このように設定することにより、Ｂ−Ｋライン近傍の領域では、Ｋ開始点がＬｋ開始点よりも先になり、色材の消費量を節約することができる。また、その他の領域ではＬｋ開始点が先になり、Ｋによる粒状度の悪化を防ぎつつ、無彩色成分をＬｋとＫで再現することにより、無彩色の安定性が向上する。

以上のように、本発明では、図６の変換テーブルとクリッピング処理とを組み合わせることにより、色相に応じて墨信号（Ｋ、Ｌｋ）の生成の仕方（図８、９の折れ線の開始点、傾き）を設定できる。

実施例２：
実施例１では、Ｗ−Ｋライン、すなわち無彩色ラインについて、Ｌｋを先に使用し、Ｌｋ＝２５５になったら、Ｌｋは２５５のままで、Ｋを増やしていくという、Ｋ、Ｌｋの設定方法を用いた。しかし、例えば、Ｋ＝２５５のような濃度の濃いＫが多く載っているところにＬｋを重ねたとしても、色としてはそれほど変わらないことが多い。よって、色材の節約、特にＬｋの節約を考えると、シャドー領域ではＬｋを減らすことが効果的である。よって、本実施例では、Ｗ−Ｋラインについて、図１１のように、ＬｋをＫを増やし始めた後に減らしていき、Ｋ＝２５５の点でＬｋ＝０とするように設定する。また、これに伴い、Ｌｋをハイライトで使用する必要がないＢ−Ｋラインにおいては、図１２のように、Ｌｋを全く使用しないようにＫ、Ｌｋの設定を行う。ただし、点線はクリッピング処理前の設定値、実線はクリッピング処理後の設定値を示し、クリッピング前とクリッピング後の関係を矢印で示す。

なお、Ｗ−Ｋ、Ｂ−Ｋライン以外の５ラインについては、実施例１と同様に、Ｗ−Ｋラインと同様に設定する。また、ＣＭＹの設定に関しては、全てのラインについて、実施例１と同様に設定する。図１３に、全ラインの設定、すなわち３Ｄ−ＬＵＴの値を示す。

３Ｄ−ＬＵＴ値は、点ＷではＬｋ＝３８３、Ｋ＝−１２８と設定してあり、点ＢではＬｋ＝−３８３、Ｋ＝１２８と設定してあるため、点Ｗと点Ｂの中間点では、Ｌｋ＝Ｋ＝０となることがわかる。このように設定することにより、Ｗ−ＫラインとＢ−Ｋラインの中間ラインよりＢ−Ｋライン側ではＬｋを使用しないように設定することができ、また、点Ｗから中間点に向けて、スムーズにＬｋの使用量が減っていく。これは、実施例１で、ＫとＬｋの開始点をスムーズに入れ替わるような設定方法と同じである。同様に考えれば、Ｂ−ＫラインとＣ−Ｋラインの間、Ｂ−ＫラインとＭ−Ｋラインの間についても、中間ラインを境界としてＬｋを使用しない領域ができる。すなわち、３Ｄ−ＬＵＴを用いた補間演算とクリッピング処理を組み合わせることにより、パラメータ設定ラインであるＢ−Ｋラインだけでなく、その周囲の一定領域について、Ｌｋを使用しない領域を設けることができる。

このように、実施例２では、Ｌｋの使用量を適切に減らすことにより、色材をより節約することが可能となる。

実施例３：
実施例１、２では、色変換手段と墨処理手段を用いた二段階の処理により、ＲＧＢ信号からＣＭＹＫＬｋ信号への変換を行っているが、二段階の変換処理から得られるＲＧＢとＣＭＹＫＬｋの対応関係を変換テーブルとして作成し、それを用いてＲＧＢ信号からＣＭＹＫＬｋ信号へ直接変換することも可能である。直接変換処理の方法としては、実施例１の色変換手段に用いる方法と同様であり、変換テーブルを用いた補間演算により行うことができる。ただし、出力信号が５色分となっているところが異なる。この方法により、１段階で色変換が行えるため、処理スピードの向上が可能となる。

実施例４：
実施例１、２、３では、ＣＭＹに加えて濃淡２種類のブラック色材を用いた５色再現の場合について説明したが、必ずしもそうでなくても良い。例えば、濃度レベルの異なる３種類以上のブラック色材を用いる場合にも、適用可能である。また、ＣＭＹのうち少なくとも１種類の色材について、濃度レベルに異なる２種類以上の色材を用いる場合にも、適用可能である。

本発明の墨処理手段の構成を示す。 本発明が適用される画像処理装置の構成を示す。 ＲＧＢ空間を立方格子状に分割した図である。 四面体補間を説明する図である。 四面体補間によって出力値を求める際に参照するテーブルである。 Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０を出力に変換する実施例１の変換テーブルを示す。 １分割のＣ_０Ｍ_０Ｙ_０空間を示す。 Ｗ−ＫラインにおけるＫ、Ｌｋの設定方法（実施例１）を示す。 Ｂ−ＫラインにおけるＫ、Ｌｋの設定方法（実施例１）を示す。 中間ラインにおけるＫ、Ｌｋの設定方法（実施例１）を示す。 Ｗ−ＫラインにおけるＫ、Ｌｋの設定方法（実施例２）を示す。 Ｂ−ＫラインにおけるＫ、Ｌｋの設定方法（実施例２）を示す。 Ｃ_０Ｍ_０Ｙ_０を出力に変換する実施例２の変換テーブルを示す。 明度Ｌ＊に対するＬｋ、Ｋの生成例を示す。

符号の説明

１ 色変換手段
２ 墨処理手段
３ ガンマ変換手段
４ 総量規制手段
５ 中間調処理手段
２１ 補間演算手段
２２ クリッピング処理手段
２３ 減算器

Claims (12)

1. 複数の色信号からなるカラー画像データを入力する入力手段と、入力された色信号を、濃度の異なる複数の墨信号を含む出力色信号へと変換する色変換手段と、前記出力色信号からなるカラー画像データを出力する出力手段とを備える画像処理装置において、前記色変換手段は、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置であって、前記色変換手段は、無彩色信号を示す入力色信号を、濃度の異なる複数の墨信号のみに変換することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１または２に記載の画像処理装置であって、前記色変換手段は、複数の色相に対して、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号の生成を開始する点と濃い墨信号の生成を開始する点とを個別に設定可能であることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３に記載の画像処理装置であって、前記色変換手段は、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるブルー色相のラインでは、濃度の異なる複数の墨信号のうち、最も濃度の薄い墨信号を使用しないことを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項３に記載の画像処理装置であって、前記色変換手段は、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号を先に生成し、次に濃い墨信号を生成する場合と、濃い墨信号を先に生成し、次に薄い墨信号を生成する場合とが、入力色信号の色相に応じて設定可能であることを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項５に記載の画像処理装置であって、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるブルー色相のハイライトからシャドーへ向かうライン上で、濃い墨信号を先に生成し、次に薄い墨信号を生成することを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置であって、前記色変換手段は、入力された色信号を、黒信号を含まない複数の中間色信号へと色変換する中間色変換手段と、前記中間色信号を、濃度の異なる複数の墨信号を含む出力色信号へと変換する墨処理手段とからなり、前記墨処理手段は、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、中間色信号の色相に応じて異ならせることを特徴とする画像処理装置。
8. 請求項７に記載の画像処理装置であって、前記墨処理手段は、３次元ルックアップテーブルを参照することにより、濃度の異なる複数の墨信号を生成することを特徴とする画像処理装置。
9. 複数の色信号からなるカラー画像データを入力する入力手段と、入力された色信号を、３次元ルックアップテーブルの値を参照することにより、濃度の異なる複数の墨信号を含む出力色信号へと変換する色変換手段と、前記墨信号を含む出力色信号からなるカラー画像データを出力する出力手段と、を備える画像処理装置において、前記３次元ルックアップテーブルは、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置を用いて求められる、入力色信号と出力色信号との対応関係に基づいて作成されたものであることを特徴とする画像処理装置。
10. 複数の色信号からなるカラー画像データを入力する入力ステップと、入力された色信号を、濃度の異なる複数の墨信号を含む出力色信号へと変換する色変換ステップと、前記出力色信号からなるカラー画像データを出力する出力ステップと、を備える画像処理方法において、前記色変換ステップは、濃度の異なる複数の墨信号の生成量を、入力色信号の色相に応じて異ならせることを特徴とする画像処理方法。
11. 請求項１０に記載の画像処理方法であって、前記色変換ステップは、無彩色信号を示す入力色信号を、濃度の異なる複数の墨信号のみに変換することを特徴とする画像処理方法。
12. 請求項１０または１１に記載の画像処理方法であって、前記色変換ステップは、複数の色相に対して、出力色信号により再現可能な色域の最外郭におけるハイライトからシャドーへ向かうライン上で、淡い墨信号の生成を開始する点と濃い墨信号の生成を開始する点とを個別に設定可能であることを特徴とする画像処理方法。

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