JP2007187902A - 画像記録装置及び画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】網点部のシャドウ側とハイライト側の色調を簡単な構成で最適に調整可能であり、また、色調のバランスがシャドウ側とハイライト側とで異なる場合に、それぞれ異なる方向への色調補正が簡単な構成で可能な画像記録装置及び画像記録方法を提供する。
【解決手段】この画像記録方法は、２値網点画像データに基づいて波長領域の異なる複数の光ビームを感光材料に照射して感光材料に網点画像を記録するものであって、２値網点画像データの境界画素を検出し、境界画素の色調を境界画素以外の網点部とは異なる色調に変更し、２値網点画像データの網点面積率を推定し、その網点面積率に対応して予め定められた確率で境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更する。
【選択図】図６

Description

本発明は、波長領域の異なる複数の光ビームを感光材料に照射して前記感光材料に網点画像を記録する画像記録装置及び画像記録方法に関する。

従来、カラー印刷工程において、カラー印刷物の校正のため校正物（カラープルーフ）を別途作成し、本番の印刷版を作成する前に印刷物の仕上がりを事前に確認している。このため、網点画像データ生成装置等のフロントシステムで多値画像データを網点化し２値画像データを生成し、この２値画像データに基づいてカラープルーフ作成装置で波長の異なる複数の光源によって銀塩カラー感光材料を露光してカラープルーフ（校正物）を作成している。このようなカラープルーフ作成装置では、Ｙ版、Ｍ版、Ｃ版及びＫ版に色分解された各色の組み合わせに対応するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を設定し露光を行っている。

上述のように、網点画像データによりカラー画像を銀塩感光材料に記録する場合、Ｃ、Ｍ、Ｙを重ねることによりＫ（ブラック）を再現する必要がある。このとき、Ｋベタ部の色調を印刷物に合わせるようにＣＭＹのバランスを調整すると、小点部や細線部ではＣＭＹのバランスがくずれて色滲みが発生し、印刷物の色調とあわなくなるという問題がある。Ｋ以外でも、ＣＭＹを組み合わせて表現する特色についても同様の問題がある。

これに対して、下記特許文献１のように、多値画像データのエッジ度を算出してエッジ度に応じて画像データを調整することにより、べた部の濃度に影響を与えることなく、細線等のエッジ領域の色の滲みを防止する方式が提案されている。また、下記特許文献２，３は、ＹＭＣＫ２値データの組み合わせに対応する露光量をＬＵＴに設定して露光を制御する方式について開示する。
特開２００４−５０６１１号公報 特開２０００−３５２８１３号公報 特開２００２−４０５６６号公報

上述のようにベタ部の濃度に影響を与えることなく、細線部等の色調を調整することができれば、ベタ部の色調を印刷物に近似するように調整し、同時に網点部分の色調も印刷物に近似するように調整することができる。しかし、同じ網点部分の中のシャドウ側とハイライト側とでＣＭＹのバランスが変わり色調が異なってしまう場合に対して、シャドウ部とハイライト部をそれぞれ独立に調整することはできない。例えば、ＣＭＹのバランスをシャドウ側でＭ＞Ｃ、ハイライト側でＭ＜Ｃとなるように調整することはできない。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、網点部のシャドウ側とハイライト側の色調を簡単な構成で最適に調整可能であり、また、色調のバランスがシャドウ側とハイライト側とで異なる場合に、それぞれ異なる方向への色調補正が簡単な構成で可能な画像記録装置及び画像記録方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による画像記録装置は、２値網点画像データに基づいて波長領域の異なる複数の光ビームを感光材料に照射して前記感光材料に網点画像を記録する画像記録装置であって、前記２値網点画像データの境界画素を検出する検出手段と、前記境界画素の色調を境界画素以外の網点部とは異なる色調に変更する第１変更手段と、前記２値網点画像データの網点面積率を推定する推定手段と、前記網点面積率に対応して予め定められた確率で前記境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更する第２変更手段と、を備えることを特徴とする。

この画像記録装置によれば、検出された境界画素の色調を境界画素以外の網点部と異なる色調に変更し、推定された網点面積率に対して予め定められた確率で境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更するので、網点部のシャドウ側とハイライト側の色調を簡単な構成で最適に調整可能であるとともに、色調のバランスがシャドウ側とハイライト側とで異なる場合に、それぞれ異なる方向への色調補正が簡単な構成で可能となる。

上記画像記録装置において前記第２変更手段は、乱数を発生する手段と、前記網点面積率と前記色調を変更する確率とを対応づけるルックアップテーブルと、前記色調を変更する確率を閾値として前記乱数と比較する手段と、を含むことが好ましい。

また、前記推定手段は、前記網点境界画素ごとに、その画素の周辺領域における網点面積率を算出するように構成することが好ましい。

本発明による画像記録方法は、２値網点画像データに基づいて波長領域の異なる複数の光ビームを感光材料に照射して前記感光材料に網点画像を記録する画像記録方法であって、前記２値網点画像データの境界画素を検出するステップと、前記境界画素の色調を境界画素以外の網点部とは異なる色調に変更するステップと、前記２値網点画像データの網点面積率を推定するステップと、前記網点面積率に対応して予め定められた確率で前記境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更するステップと、を含むことを特徴とする。

この画像記録方法によれば、検出された境界画素の色調を境界画素以外の網点部と異なる色調に変更し、推定された網点面積率に対して予め定められた確率で境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更するので、網点部のシャドウ側とハイライト側の色調を簡単な構成で最適に調整可能であるとともに、色調のバランスがシャドウ側とハイライト側とで異なる場合に、それぞれ異なる方向への色調補正が簡単な構成で可能となる。

上記画像記録方法において前記更に異なる色調に変更するステップを、前記網点面積率と前記色調を変更する確率とをルックアップテーブルで対応づけ、前記色調を変更する確率を閾値として発生させた乱数と比較することで行うことが好ましい。

また、前記推定するステップを、前記網点境界画素ごとに、その画素の周辺領域における網点面積率を算出することで行うことが好ましい。

本発明の画像記録装置及び画像記録方法によれば、網点部のシャドウ側とハイライト側の色調を簡単な構成で最適に調整可能であり、また、色調のバランスがシャドウ側とハイライト側とで異なる場合に、それぞれ異なる方向への色調補正が簡単な構成で可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による画像記録装置を含む印刷システムの構成例を概略的に示す図である。

図１に示すように、印刷システムは、印刷工場のクライアント端末１からＰＳ(PostScript)データ等の画像データが画像処理装置であるＲＩＰ(Raster Image Processor)２に入力し、ＲＩＰ２はＰＳデータをラスター・イメージに変換処理し、ＲＩＰ２でさらに網点画像に変換処理されたデータがデジタルで直接印刷用の原版を作成するための装置であるＣＴＰ（コンピュータツウプレート）３に送られる一方、ＲＩＰ２でラスター・イメージ変換処理されたデータがカラープルーフ作成のためのフロント装置１０に送られ、網点化された２値の画像データを生成し、この２値画像データに基づいて画像記録装置１００でカラープループを作成するように構成されている。

図１のフロント装置１０及び画像記録装置１００によりデジタル画像出力システムが構成され、このデジタル画像出力システムにより印刷工場における印刷の際に印刷出力対象の絵柄、色調、文章、文字等の確認を行うためのカラープルーフ（校正用サンプル）を作成し出力する。このカラープルーフで色調やモアレ・ムラ等を確認し、図１のＣＴＰ３で原版を作成してから印刷機で印刷工程を実行する。

次に、図１の画像記録装置について図２を参照して説明する。図２は本実施の形態による画像記録装置の要部を概略的に示すブロック図である。

図１に示す画像記録装置１００は、図１のフロント装置１０から転送されたＹＭＣＫの網点化された各２値画像データをいったん記憶し随時出力するハードディスク記憶装置等からなる画像メモリ１１と、画像メモリ１１からのＹＭＣＫの２値画像データから各色（ＣＭＹＫ）について網点面積率をそれぞれ推定する面積率推定部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、各網点の推定した網点面積率に基づいて各色（ＣＭＹＫ）について例えば０〜２５５の間で所定の閾値をそれぞれ設定する閾値デーブル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、例えば０〜２５５の間で乱数を発生させる乱数発生器１５と、閾値デーブル１４ａ〜１４ｄで設定された各閾値と乱数発生器１５で発生した乱数値とを比較して各色（ＣＭＹＫ）について２値データをそれぞれ発生させる比較器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと、を備える。

画像記録装置１００は、各色（ＣＭＹＫ）について全ての網点のエッジを検出してその境界画素を特定するエッジ検出部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと、比較器１６ａ〜１６ｄからの２値データとエッジ検出部１７ａ〜１７ｄからの検出データとが入力し、両者が、例えば、「１」のときに信号を発生するＡＮＤ回路１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄと、を備える。

また、画像記録装置１００は、ＡＮＤ回路１８ａ〜１８ｄの信号が入力し例えばいずれかの信号が「１」のときに信号を発生するＯＲ回路２２と、エッジ検出部１７ａ〜１７ｄからの検出データが入力し例えばいずれかのエッジ検出部がエッジを検出すると信号を発生する１７ａ〜１７ｄのＯＲ回路２３と、を備える。

画像記録装置１００は、更に、画像メモリ１１からのＹＭＣＫの２値画像データと、ＯＲ回路２２からの信号と、ＯＲ回路２３からの信号と、に基づいてＣＭＹＫの各露光光量をＲＧＢの光源駆動値（例えば、０〜１０２３）として設定する露光光量切替部（ルックアップテーブル（ＬＵＴ））１９と、ＬＵＴ１９で設定されたＲＧＢの各光源駆動値に基づいてＲＧＢの各光源を駆動して感光材料に露光する露光部２０と、露光後の感光材料を現像して可視像化する現像部２１と、を備える。

図１１に上述のＬＵＴ１９を例示する。図１１では、ＬＵＴ１９に入力したＹＭＣＫの２値画像データに基づいてＯＲ回路２２から出力した間引きありのエッジ検出信号とＯＲ回路２３から出力した間引きなしのエッジ検出信号とを加味して、ＲＧＢの各光源駆動値（各発光強度）を設定することで露光量を切り替えて出力するようになっている。

図２のエッジ検出部及び網点の面積率推定部について図３〜図５を参照して説明する。図３は図２のエッジ検出部で検出するエッジを模式的に示す図である。図４は図２のエッジ検出部におけるエッジ検出を説明するための模式図である。図５は図２の面積率推定部において網点の網点面積率を推定するための９×９のマスクを説明するための模式図である。

図３のように、本実施の形態では、網点５０の内縁部側に位置する内側エッジ５１が境界画素として特定される。図２のエッジ検出部１７ａ〜１７ｃは、例えば、図４のような３×３のマスクフィルタを用い、注目した画素である注目点ｄが「１」のとき、近傍の４つの画素ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４のいずれかが「０」であれば、注目点ｄをエッジと判定する。このようにして、エッジ検出部１７ａ〜１７ｄは各色（ＣＭＹＫ）ごとにすべての画素に対してエッジ検出を行う。

図２の網点の面積率推定部１３ａ〜１３ｄは、ｎ×ｎのマスク（例えば、図５のような９×９のマスク）を用いて、例えば、上述のエッジ検出部１７ａ〜１７ｄでエッジと判定された注目画素ｈを中心とする９×９画素の領域において画素値が「１」の画素数をカウントすることで、９×９画素領域の面積率を算出し、注目画素ｈ近傍の網点面積率を（網％）を推定する。例えば、注目画素ｈを中心とする９×９画素領域のうち４０画素が「１」であった場合、注目画素ｈの近傍はおおむね網点面積率５０％の網点であると推定できる。

なお、網点は階調画像の濃淡を網点面積の大小で表現し、網点面積率（網％）は単位面積当たりに占める網点の面積の比率をパーセントで表し、この網点面積率で色の濃淡の度合いを表すことができる。

図２において、各網点の推定面積率に基づいて０〜２５５の間で所定の閾値を設定する一方、乱数発生器１５で０〜２５５の間で乱数を発生させ、比較器１６ａ〜１６ｄで閾値と乱数値とを比較して、閾値＞乱数値の場合に「１」を出力することで、所定の確率で２値データ（「０」または「１」）を発生させる。この場合、例えば、網点面積率が小さいとき、小さい閾値を設定し、網点面積率が大きいとき、大きい閾値を設定することで、網点面積率が小さいとき、比較器１６ａ〜１６ｄから２値データ「１」の発生する確率が低くなり、網点面積率が大きいとき、比較器１６ａ〜１６ｄら２値データ「１」の発生する確率が高くなる。

ＯＲ回路２３からの２値データは、各色（ＣＭＹＫ）の２値画像データのいずれかが網点の境界画素である場合に「１」となる。また、ＯＲ回路２２からの２値データは、網点の境界画素のうち、閾値テーブル１４ａ〜１４ｄの設定により網点面積率に応じた確率で間引かれた画素である場合に「０」、残りの境界画素である場合に「１」となる。従って、ＯＲ回路２２からの２値データが「０」、かつＯＲ回路２３からの２値データが「１」のとき、例えば、ＬＵＴ１９において境界画素の色調をＭ＞ＣになるようにＲＧＢの各露光量を設定し、ＯＲ回路２２からの２値データが「１」、かつＯＲ回路２３からの２値データが「１」のとき、例えば、ＬＵＴ１９において境界画素の色調をＣ＞ＭになるようにＲＧＢの各露光量を設定することで、網点面積率に応じて異なる方向への色調補正を行うことができる。

例えば、閾値テーブル１４ａ〜１４ｄにおいて、網点面積率が小さいとき（ハイライト側）に対応する閾値を大きく、網点面積率が大きいとき（シャドウ側）に対応する閾値を小さく設定することにより、ハイライト側の色調をＣ＞Ｍとなるよう補正しシャドウ側の色調をＭ＞Ｃとなるよう補正することができる。このようにして、各色（ＣＭＹＫ）の全ての境界画素について網点の面積率に応じてＣＭＹＫの露光光量の補正量を決定することができる。

次に、図１〜図５の画像記録装置の動作について図６〜図１０を参照して説明する。図６は図１〜図５の画像記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。図７は網点面積率が１０％、３０％、５０％、７０％、９０％である元の（補正前の）網点画像を模式的に示す図である。図８は図７の元の網点画像についてエッジ検出した境界画素を示す図である。図９は図８の検出した境界画素について網点面積率に応じて間引いた後の境界画素を示す図である。図１０は図８の検出した境界画素についてＭ＞Ｃとした部分と、境界画素のうち図９の間引き後の境界画素についてＣ＞Ｍとした部分とを示す図である。

まず、図２の画像記録装置１００に図１のフロント装置１０から転送されたＹＭＣＫの網点化された各２値画像データが入力すると（Ｓ０１）、エッジ検出部１７ａ〜１７ｄでエッジを検出し（Ｓ０２）、各網点についてその面積率を面積率推定部１３ａ〜１３ｄで推定する（Ｓ０３）。これにより、図７のような各網点の面積率を推定できる。ここでは、図７の各面積率の網点について図８のように内側エッジを境界画素に特定している。なお、図８では、各網点画像の黒べたと白との間の濃度部分を境界画素として示している。

次に、各網点について上記推定面積率に基づいて閾値テーブル１４ａ〜１４ｄで閾値を出力し（Ｓ０４）、一方、乱数発生器１５から乱数を発生させ（Ｓ０５）、閾値と乱数値を比較器１６ａ〜１６ｄで比較し（Ｓ０６）、その比較結果に基づいてエッジ検出部１７ａ〜１７ｄからの出力を間引く。エッジ検出部１７ａ〜１７ｄからの出力と、エッジ検出部１７ａ〜１７ｄからの出力を網点面積率に応じて間引いた後の出力とに基づいて、ＬＵＴ１９で境界画素の露光光量値の設定値を補正する（Ｓ０７）。そして、露光部２０でその変更された露光光量となるようにＲＧＢの各光源により感材に露光し（Ｓ０８）、その露光後の感材を現像部２１で現像し（Ｓ０９）、出力する（Ｓ１０）。

上記ステップＳ０７では、例えば、図９のように、各網点において網点面積率に応じて内側エッジで特定された境界画素が所定の確率（網点面積率に対応した確率）で間引かれており、図９を図８と比較すると分かるように、網点面積率が例えば、１０％、３０％のとき、境界画素の中から網点面積率に対応した確率で画素を間引き、黒ベタで示した境界画素ａは間引かれた画素である。また、図９では網点面積率が５０％以上の網点については全ての境界画素を間引いている。このようにして、網点面積率に応じた補正量の調整が可能となる。

図１０のように、すべての網点面積率において、境界画素ｃ（薄い濃度で示す）の色調をＭ＞Ｃに変更し、網点面積率が１０％、３０％については、境界画素ｄ（濃い濃度で示す）の色調をＣ＞Ｍに変更する。このようにして、色調の補正方向を網点面積率に応じて変えることができる。

以上のように、２値画像データの境界画素を検出して境界画素の色調を補正し、かつ、網点面積率に対応して予め定められた確率で境界画素部分の色調を更に異なる色調に補正することにより、例えば、Ｋの色調バランスが、シャドウ側でＣ＞Ｍ、ハイライト側でＣ＜Ｍであった場合、境界画素のＭを＋方向に補正したり、また、そのままではハイライト側のＭが強くなりすぎるので、ハイライト側の境界画素についてはＣ＋の方向に補正する、といった補正が可能になる。

従来、銀塩感光材料でカラー画像を表現する場合、Ｋ（ブラック）はＣ、Ｍ、Ｙを重ねることにより表現するため、ＣＭＹのバランスによって、黒の文字や細線等の部分に色惨みが発生する場合があり、細線部の色惨みがないようにＣＭＹのバランスを決定した場合、Ｋ（ブラック）べタ部の色調を自由に設定できず、逆にＫべタ部の色調を優先してＣＭＹのバランスを決定した場合、文字や細線部に色惨みが生じてしまう。かかる問題に対して、上記特許文献１では、階調画像エッジ部の露光量を画像のエッジ度に応じて変えることで、べタ部とは独立に文字、細線部の色調を制御している（べタ部分にはエッジが存在しないため、エッジ部の露光量調整はべタ部に影響しない）。しかし、網点画像において、シャドウ部からハイライト部にかけてＣＭＹのバランスが変化する場合があり、この場合は、上記特許文献１の対策だけでは色惨みを補正できない。例えば、網点面積率が中〜大（網点が比較的大きい）の部分ではＣが惨み、網点面積率が非常に小さい部分ではＭが惨むような場合がある。例えば、図８において境界画素の露光量を調整することでべた部とは独立に境界画素の色調を補正できるが、網点内部における、境界画素数と、境界以外の画素数との比率は網点面積率により決まっているため、網点面積率に応じて補正量を自由に調整することができない。また、網点面積率に応じて、色調を異なる方向を調整することができない。これに対し、本実施の形態の画像記録装置では、上記特許文献１のようなエッジ度に応じた補正ではなく、網点面積率（網点の大きさ）に応じて補正量を調整することができ、また、網点面積率に応じて補正の方向を変えることができる。

以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図９，図１０では、内側エッジの境界画素について露光光量の補正をしたが、本発明はこれに限定されず、内側エッジの境界画素の更に内側に隣接した画素についても同様の補正をするようにしてもよい。

また、本実施の形態の画像記録装置１００は印刷出力対象の絵柄、色調、文章、文字等の確認を行うためのカラープルーフ（校正用サンプル）作成装置として好適であるが、他の画像記録装置に適用してもよい。

本実施の形態による画像記録装置を含む印刷システムの構成例を概略的に示す図である。 本実施の形態による画像記録装置の要部を概略的に示すブロック図である。 図２のエッジ検出部で検出するエッジを模式的に示す図である。 図２のエッジ検出部におけるエッジ検出を説明するための模式図である。 図２の面積率推定部において網点の網点面積率を推定するための９×９のマスクを説明するための模式図である。 図１〜図５の画像記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態において網点面積率が１０％、３０％、５０％、７０％、９０％である元の（補正前の）網点画像を模式的に示す図である。 図７の元の網点画像についてエッジ検出した境界画素を示す図である。 図８の検出した境界画素について網点面積率に応じて間引いた後の境界画素を示す図である。 図８の検出した境界画素についてＭ＞Ｃとした部分と、境界画素のうち図９の間引き後の境界画素についてＣ＞Ｍとした部分とを示す図である。 図２のＬＵＴ１９の例を示す図である。

符号の説明

１００ 画像記録装置
１２ 露光データ変換部
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 面積率推定部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 閾値デーブル
１５ 乱数発生器
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 比較器
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ エッジ検出部
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ ＡＮＤ回路
１９ 露光量切替部、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
２０ 露光部
２１ 現像部
５１ 内側エッジ
５２ 外側エッジ

Claims (6)

1. ２値網点画像データに基づいて波長領域の異なる複数の光ビームを感光材料に照射して前記感光材料に網点画像を記録する画像記録装置であって、
   前記２値網点画像データの境界画素を検出する検出手段と、
   前記境界画素の色調を境界画素以外の網点部とは異なる色調に変更する第１変更手段と、
   前記２値網点画像データの網点面積率を推定する推定手段と、
   前記網点面積率に対応して予め定められた確率で前記境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更する第２変更手段と、を備えることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記第２変更手段は、乱数を発生する手段と、前記網点面積率と前記色調を変更する確率とを対応づけるルックアップテーブルと、前記色調を変更する確率を閾値として前記乱数と比較する手段と、を含む請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記推定手段は、前記網点境界画素ごとに、その画素の周辺領域における網点面積率を算出する請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. ２値網点画像データに基づいて波長領域の異なる複数の光ビームを感光材料に照射して前記感光材料に網点画像を記録する画像記録方法であって、
   前記２値網点画像データの境界画素を検出するステップと、
   前記境界画素の色調を境界画素以外の網点部とは異なる色調に変更するステップと、
   前記２値網点画像データの網点面積率を推定するステップと、
   前記網点面積率に対応して予め定められた確率で前記境界画素部分の色調を更に異なる色調に変更するステップと、を含むことを特徴とする画像記録方法。
5. 前記更に異なる色調に変更するステップを、前記網点面積率と前記色調を変更する確率とをルックアップテーブルで対応づけ、前記色調を変更する確率を閾値として発生させた乱数と比較することで行う請求項４に記載の画像記録方法。
6. 前記推定するステップを、前記網点境界画素ごとに、その画素の周辺領域における網点面積率を算出することで行う請求項４または５に記載の画像記録方法。