JP2010068497A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、記録媒体、印刷システム、画像形成装置 - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、プログラム、記録媒体、印刷システム、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】コストを重視して色剤使用量を低減し過ぎて画質が低下し、あるいは、画質を重視して色剤使用量の低減の効果が薄れる。
【解決手段】CMM変換処理部2Bは、入力画像データをカラー印刷するときに使用する色剤の使用量を低減する指定が指定されたとき、色剤使用量低減モード用CMM変換LUTを用いてCMM変換処理を行い、RGB色空間からCMY色空間への変換処理を行うときに、入力画像データを、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量となるデータに変換し、BG/UCR処理部3Bは、使用量低減処理に合わせて墨生成条件を通常モードから変更した墨生成条件でBG処理又はUCR処理を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は画像処理装置、画像処理方法、プログラム、記録媒体、印刷システム、画像形成装置に関する。
一般に、画像データを処理する画像処理装置、例えばパーソナルコンピュータ、ワークステーションなどにおいては、アプリケーションソフトによって文字やグラフィックス、イメージなどからなる各種ドキュメントを作成することができ、このようなドキュメントを画像として形成出力するプリンタ、ファクシミリ、複写装置、プリンタ/ファクシミリ/複写機の複合機などの各種画像形成装置は、インクジェット記録方式や電子写真方式などの画像形成方式によって、トナーやインクなどの色剤(画像形成材)を使用して画像を形成(記録、印刷なども同義語で使用する。)する。
ところで、特にオフィスなどで使用される画像形成装置を使用して画像を出力する場合、印刷画像の画質もさることながら印刷コストも重要な要素である。つまり、モノクロ印刷であれば、基本的に使用する色剤はK(黒)1色であるが、カラー印刷の場合、CMYKの4色(場合によっては、特殊なカラーを含めて4色以上)の色剤が使用されることになる。カラー画像を出力する場合(表現する場合)においては、各色が単独で使用されだけでなく、同一箇所で色剤を重ね合わせて様々な色調を表現することから、印刷にかかるコストは、単純に計算しても数倍に跳ね上がることになる。
そこで、通常、カラー画像を印刷出力する場合に、そのまま印刷した場合の色剤の使用量よりも相対的に色剤の使用量を減らす印刷モード(これを「色剤使用量低減モード」という。エコノモード、省インクモード、セーブモードなどとも称される。)を搭載することで、より低コストでの印刷を行うことができるようにしている。
例えば、特許文献1に記載されているように、指定された条件に基づいて画像形成材の使用量をセーブする画像形成材セーブに関する目標を設定し、設定された目標に基づいて入力色情報に対する色再現条件を変更する、例えば、色空間のγ値を変更する、色域圧縮条件を変更する、色域の圧縮方向を変更するなどの処理を行うことが知られている。
また、特許文献2に記載されているように印刷データに対して特定のパターンで間引き処理を行うこと、特許文献3に記載されているように入力データに対して一定の比率で階調を減らす処理を行うこと、特許文献4に記載されているように、色剤消費量が多いオブジェクト(画像を形成する要素)順にオブジェクトの濃度を薄く(ただし、輪郭が内部よりも濃くなるように)して、所定の色剤使用量まで低減することなどが知られている。
特開2006−68982号公報 特開2006−270927号公報 特開平09−216419号公報 特許第3268712号公報
しかしながら、上述した従来の技術では、色剤の低減量についてどの程度の使用量まで低減するかについては定かでなく、画質とコストのバランスが採れていない。例えば、コストを重視して色剤使用量を低減し過ぎると、画像全体が薄くぼやけた画質となり、本来カラー化によって得られるはずであった画像のメリハリが損なわれることになり、あるいは、画質を重視すると、色剤使用量低減の効果が薄れる。
このように、従来は色剤使用量の低減と色剤使用量の低減による画質の低下(色の見え難さ)を両立することができないという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、視認性を維持しつつ色剤の使用量ないしは色剤コストを低減できるようにすることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、
入力画像データを、色剤を使用して画像を出力する画像形成装置用の出力画像データに変換する画像処理装置において、
入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う手段を備えている
構成とした。
ここで、前記墨生成条件を変更する処理は、墨入れ量を変更する処理又はカラー色剤入れ量を変更する処理である構成とできる。
また、前記色剤使用量低減処理は、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、前記入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量になるデータに変換する処理である構成とできる。
この場合、前記色剤使用量低減処理はRGB空間からCMY空間への色空間の変換に伴って行われることを特徴とする構成とでき、また、前記色剤使用量低減処理で使用される前記目標色剤使用量は色データに応じて異なる構成とできる。
本発明に係る画像処理方法は、
入力画像データを、色剤を使用して画像を出力する画像形成装置用の出力画像データに変換する画像処理方法において、
入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う
構成とした。
本発明に係るプログラムは、
入力画像データを、色剤を使用して画像を出力する画像形成装置用の出力画像データに変換する処理をコンピュータに行わせるプログラムにおいて、
入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行わせる
構成とした。
本発明に係る記録媒体は、本発明に係るプログラムが記録されている構成とした。
本発明に係る印刷システムは、
本発明に係る画像処理装置と、
前記画像処理装置からの出力画像データに応じて色剤を使用して画像を出力する画像形成装置と、を備えている
構成とした。
本発明に係る画像形成装置は、
入力画像データに応じて色剤を使用して画像を出力する画像形成装置において、
入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う手段を備えている
構成とした。
本発明に係る画像処理装置、画像処理方法、プログラム、印刷システム、画像形成装置によれば、入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行うので、視認性を維持しつつ色剤の使用量ないしは色剤コストを低減できるようになる。本発明に係る記録媒体によれば、本発明に係るプログラムを記録しているので、本発明に係るプログラムを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は本発明に係る画像処理方法を行う本発明に係る画像処理装置の説明に供する機能ブロック説明図である。
この画像処理装置は、アプリケーションソフトなどから与えられた入力画像データ1を、画像形成装置で出力する出力画像データ7に変換するため、モニタ表示用の色空間から記録装置(画像形成装置)用の色空間への変換(RGB表色系→CMY表色系)を行なうCMM(Color Management Module)処理部2A、2Bと、CMYの値から黒生成/下色除去を行なうBG/UCR(black generation/ Under Color Removal)処理部3A、3Bと、記録制御信号となるCMYK信号に対し画像形成装置が画像形成できる色剤の最大総量値に応じてCMYK信号を補正する総量規制処理部4と、画像形成装置の特性やユーザの嗜好を反映した入出力補正を行なうγ補正処理部5と、階調データをドットパターン配置に置き換える中間調処理部6とを有している。なお、これらの各処理部2A、2B、3A、3B、4ないし6はプログラムで構成されている。
ここで、CMM変換処理部2Aは、色剤使用量低減処理を行わない(入力画像をそのまま再現する)通常モードにおけるCMM変換処理を行う。CMM変換処理手段2Bは、本発明に係る色剤使用量低減処理を行う手段であり、入力画像をカラー印刷するときに通常モードよりも色剤の使用量を低減して出力させる色剤使用量低減モードが指定されたときに、入力されたRGBデータを、色剤使用量低減CMM変換用ルックアップテーブル(LCT)を使用して、色剤の使用量を低減したCMY(又はCMYK)データに変換する処理を行う。
また、BG/UCR処理部3Aは、通常モードにおけるBG/UCR処理を行う。BG/UCR処理部3Bは、本発明に係る墨生成条件を変更する手段であり、色剤使用量低減モードが指定されたときに、CMM変換処理部2Bからのデータについて色剤使用量低減処理に合わせたBG/UCR処理(墨生成条件を変更した処理)を行ってCMYK値を出力する。
先ず、色剤使用量低減処理について説明する。
本実施形態における色剤使用量低減処理手段(色剤使用量低減モードを行う手段)は、上述したように、CMM変換処理によって行うようにしている。CMM変換処理は、図2に示すように、3次元LUT(ルックアップテーブル)を使用して、入力各色のRGB成分を一対一に対応するCMY成分へと変換するため、入力色毎に独立した設定が可能であり、色毎の色剤使用量の調整に適した処理を行うことができる。
そこで、このCMM変換処理部2Bで使用するLUTの値として、入力値をモノクロ印刷したときに使用する色剤の使用量を基準として定められた目標色剤使用量に対応する変換値(CMYの値又はCMYKの値)として組み込んでおくことによって、入力画像データについて、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量になるデータに変換する処理をCMM変換処理に伴って行うことができる。なお、このようなLUTを上述したように「色剤使用量低減用CMM変換LUT」という。
上述したように色剤使用量低減処理では、入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量になるデータに変換する処理を行う。この場合、目標色剤使用量は、通常のモノクロ印刷では、使用される色剤はK(黒)の1種類であるので、Kで印刷した場合の色剤使用量を基準とするが、複数の色剤を使用して黒を表現する画像形成装置に出力する場合には、使用する色剤の合計使用量をモノクロ印刷時の色剤の使用量(基準使用量)とする。
ここで、色剤使用量を低減するデータへの変換処理を行うCMM変換処理部2Bの色剤使用量低減用LUTの作成手順について図3を参照して説明する。
まず、所要の入力値(RGB値、図3の例では、R=0、G=224、B=240の入力画像データ)をモノクロ印刷するとき(モノクロ変換した時)の色剤使用量(図3の例ではDmono[0])を求める(図3の(1)、(2)の手順)。
次に、入力値(R=0、G=224、B=240)と同じか、より明るい、同じ色相上の色をリストアップ(列挙)する(図3の(3)の手順)。このとき、通常モード(色剤使用量を低減しないモード)で使用するCMM変換LUTを基に、色相のリストアップを行うことになる。
次に、リストアップした同じか、より明るい、色相上の色の色剤使用量(カラー印刷時の使用量。Dcolor[*])をリストアップし、入力値のモノクロ印刷時の色剤使用量(Dmono[0])と同じか、より小さくかつ一番近いカラー色剤使用量を探す(図3の(4)の手順)。つまり、入力値のモノクロ変換色剤量(図3の例ではDmono[0])と同等以下となる変換条件を探す(図3では、Dcolor[31]が条件を満たすカラー印刷時の色剤使用量に対応する。)。
そして、見つかった変換条件(図3の例では、上述したようにC[31]、M[31]、Y[31]、K[31]が該当する)が、色剤使用量低減モードにおける色変換値となる(図3の(5)の手順)。
これを入力値毎に求めることによって、色剤使用量低減モード用CMM変換LUTを作成することができる。
上述したCMM変換処理部2Bでは、入力画像データをカラー印刷するときに使用する色剤の使用量を低減する指定、即ち色剤使用量低減モードが指定されたときに、上述した色剤使用量低減モード用CMM変換LUTを用いてCMM変換処理を行う。これにより、CMM変換処理(RGB色空間からCMY色空間への変換)を行うときに、入力画像データを、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量となるデータに変換することができる。
このように、入力画像データについて、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量になるデータに変換する色剤使用量低減処理を行うことで、色相のバランスを維持しつつ色剤のコストを低減できるようになる。
次に、目標色剤使用量の他の例に付いて説明すると、上記の例ではモノクロ印刷時の色剤使用量を目標色剤使用量としているが、モノクロ印刷時の色剤使用量を基準使用量としてこれに予め定めた係数s(s=0〜100%)を乗じた値を目標色剤使用量とすることもできる。
また、色剤の成分によって価格が異なる場合、必ずしも黒の色剤の価格とカラーの色剤の価格が同じになるという仮定が成り立つとは限らない。この場合、色剤使用量から更にコストを求め、モノクロ印刷時と同等以下のコストとなる色剤量の組合せを選択して、これを目標色剤使用量とすることもできる。
ここで、入力画像データのモノクロ変換について説明する。
一般的にモノクロ変換で使用される変換式としては、次のNTSC変換式がある。
K=(R*306+G*601+B*117)/1024
NTSC変換式では、入力RGB値に対して人間の視感特性に応じた係数が乗算され、Kのデータとして出力される。このとき、最大に出力されていたとしても、イエローのような明度の高い色は、非常に薄いグレーとして処理され、ブルーのような明度の低い色は、濃いグレーとして処理されることになる。
このNTSC変換を行った場合の色相毎の色剤使用量の一例を図4に示している。この図4には、比較例として、各色相に単純な係数(例えば、0.5)を乗算した場合の色剤使用量を併せて示している。この図4から分かるように、NTSC変換の場合、色相によって極端に色剤使用量が変化する。つまり、モノクロ印刷と同等の色剤使用量に低減する処理では、イエロー(Yellow)近傍の色が多く使われている画像については、大幅に色剤使用量を低減できるが、ブルー(Blue)近傍の色が多く使われている画像については色剤低減効果が低くなることが分かる。
以上のモノクロ印刷と同等の色剤使用量への合わせ込みによる色剤使用量低減処理は、所定の色データ(色)について適用することが好ましい。ここで、所定の色データとは、前述の色剤使用量低減処理を行った場合に、視認性が極端に悪くならない色のデータを意味する。視認性の良し悪しは、色データを表現するために必要な色剤使用量の多少に関係する。すなわち、色データをモノクロ印刷用のデータに変換したときの明度が大きな要素となる。例えば、前述したように、イエロー(Yellow)は明度が高くなり、結果として色剤使用量が少なくなり、視認性が悪くなることになる。
そこで、モノクロ印刷と同等の色剤使用量への合わせ込み(カラー印刷時の色剤使用量の低減)を実施する色データとモノクロ印刷よりも多い色剤使用量を認める色データに分けることで、特定の色の視認性悪化を抑えることができる。
所定の色データは、前述したNTSC変換から決めることができる。Kのデータが小さく(濃い)なる入力RGB値は所定の色データとして扱う。
この場合、所定の色データにするかどうかは、出力画像データを出力する画像形成装置の特性や対象となるユーザの好みなどによって変わる。また、人の視覚特性を考慮すると、明度だけでなく彩度や色相も視認性に関係する。そこで、所定の色データとする、つまり色剤使用量低減のための変換処理を適用するか否かは、彩度や色相をその要素とする、つまり、明度の高低、再度の高低、ダイナミックレンジの広い色相に属しているか否かの少なくともいずれかを要素として決定することで、より視認性の高い画像を得ることができる。
さらに、ここでは入力RGB値の色データについて説明したが、CMM変換処理後のCMYKデータや画像形成装置で実際に記録した記録媒体上での記録色の明度や彩度、色相を基に所定の色データとするか否かを決定することもできる。
一方、所定の色データ以外の色データは、色剤使用量低減処理を行うことで視認性が悪くなる色のデータである。そこで、所定の色データ以外の色データについては、色剤使用量がモノクロ印刷の色剤使用量とカラー印刷の色剤使用量の範囲となるように設定する。このとき、視認性を重視する場合はカラー印刷の色剤使用量に近づけ、色剤低減を重視する場合はモノクロ印刷の色剤使用量に近づける。
これらの所定の色データと所定の色データ以外の色データについて、異なる目標色剤使用量を定めてCMM変換処理によるCMYKの値を前述したLUTとして作成しておくことで、所定の色データについて、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量(又は色剤コスト)に基づいて定められた目標色剤使用量となるデータに変換する処理を行うことができるとともに、所定の色データ以外の色データについても当該色に応じた目標色剤使用量となるデータに変換することができる。
ここで、所定の色データと所定の色データ以外の色データについて目標色剤使用量を異ならせるには、例えば前述した基準使用量に乗じる係数sの値を異ならせればよい。また、所定の色データと所定の色データ以外の色データについて目標色剤使用量が異なる場合には、所定の色データ以外の色データについて色剤使用量の低減を行わない場合を含む意味である。
なお、上記説明においては、色剤使用量低減処理をCMM変換処理部のLUTを用いて行う例で説明しているが、図5に示すように、CMM変換処理とBG/UCR処理は、CMM変換処理用3次元LUTの値として直接統合することができる(前述したようにRGB値からCMYK値に変換する)ので、この統合されたCMM変換処理部2Bで行うこともできる。
同様に、図6及び図7に示すように、CMM変換処理部2の前処理、あるいは、BG/UCR処理部3(3A、3B)の後処理として、色相補正LUT部8を設けて、この色相補正LUT部8で色剤使用量低減処理における変換処理を行う構成とすることもできる。
次に、入力画像の種類との関係について説明すると、画像を構成する文字や塗り、線、写真などのオブジェクトごとに視認性の重要度が違う場合がある。この場合、最も視認性が重要な文字或いは線画については、その他のオブジェクトと前記係数sを異ならせて目標色剤使用量とするか、あるいは、色剤使用量低減処理を行わない構成とすることもできる。
この場合、文字や線のオブジェクトは通常のCMM変換処理用のLCTを使用してCMM変換処理などを行い、それ以外のオブジェクトは前述した色剤使用量低減モード用CMM変換LUTを使用してCMM変換処理などを行う。あるいは、文字や線画のオブジェクトとそれ以外のオブジェクトとで目標色剤使用量を設定するときの係数sを異なられた場合には、オブジェクトの種類ごとに対応する色剤使用量低減モード用CMM変換LUTを作成して、LUTを選択して使用することで対応できる。
さらに、視認性と色剤低減をより細かく最適化したい場合もある。この場合には、画像を構成する文字や塗り、線、写真のオブジェクトごとに目標色剤使用量を設定するときの係数sを異ならせ、あるいは、色剤使用量低減処理を適用する所定の色データの判定を異ならせることもできる。
色剤使用量低減処理用のLUTは、ソフトウエアパラメータとしてプログラム上から呼び出すことも、ROMやRAMに記憶させてハードウエア処理に使用することもできる。色剤使用量低減処理用LUTや、それを用いて色剤使用量低減処理を行うプログラムは、CDやDVDといったデータ記録媒体に保存した状態、あるいはネットワークを介して配布可能である
また、上記の説明ではLUTを用いて色剤使用量低減処理を行っているが、LUTに限らず演算処理を行うようにすることもできる。
このように、本実施形態では、低減すべき色剤量の目安として、モノクロ印刷時の色剤使用量(若しくはモノクロ印刷時の色剤コストに対応する使用量)を基準としてカラー印刷時の色剤使用量の低減量を決めている。モノクロ印刷時の色剤使用量と同等であれば、モノクロ印刷装置からカラー印刷装置に入れ替えたとしても、ユーザが負担すべき消耗品(色剤)コストは変わらないことになる。
そして、モノクロ印刷の画質は、階調特性のみで必要な情報が全て表現されているため、モノクロ印刷時の使用量を基準としてカラー印刷時の低減された色剤使用量を決めることで、各色相における階調バランスを最適に保つことができ、単純な間引き処理や、シフト演算による一律な階調ダウン処理よりも高品質な画像を得ることができ、画像品質(色相バランス)を維持しつつ色剤コストを低減することができる。
ただし、上述したように、モノクロ印刷で色剤使用量が少ない色、例えば黄色などの明るい色の場合は、モノクロ印刷の色剤使用量に色毎に合わせるために視認性が悪くなることがあるので、この場合、モノクロ印刷の色剤使用量に合わせることとの他に、視認性を確保することを両立させるために見えにくい色の色剤低減量を少なくすることが好ましい。
また、文字および線、塗り、写真、それ以外の画像構成要素毎に色剤低減量を異ならせることで、各画像構成要素に最低限必要な視認性を確保しつつ最大限の色剤使用量の低減による色剤コストの低減が可能となる。
次に、色剤使用量低減処理を行う場合に墨生成条件を変更する処理について説明する。
この画像処理装置においては、前述したようにBG/UCR処理部3において、入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う手段を構成している。
つまり、前述した色剤使用量低減モード用CMM変換LUTを用いた色剤使用量低減処理において、KCMYの量の比率は通常モード(色剤使用量を低減しないモード)と同じとなっている。そのため、画像の暗部を表現するためのCMYの比率が大きく、Kの比率が小さくなり、画像暗部がKの比率が小さいために明るくなる上に、CMYの比率が大きいために色剤使用量が多くなってしまうことになる。
そこで、色剤使用量低減モード用にKCMYの比率を調整(BG/UCR調整)することで、画像暗部をより暗くし、色剤低減量を改善するようにしている。
具体的には、明度が低い色、あるいは、彩度が低い色のCMYの量をKへ振り分ける処理をBG処理で行っている。この場合、この調整(CMYのKへの振り分け)を画像構成要素毎に異ならせることで、文字や塗り、線、写真などの視認性と色剤低減効果をより最適化することができる。
例えば、写真の場合、明度が低い色、あるいは、彩度が低い色のCMYを積極的にKへ振り分けることで、コントラストを高めることができ、写真の印象を引き締めることができる上に色剤使用量を大幅に低減できる。
また、文字や線、塗りは階調性(明るさの段階変化)よりも色の塗りわけ(違う色間の見えの違い)が重要である。このため、(色付きを残すために)墨入れ量を抑え、カラー色剤入れ量を保存する処理(UCR処理)を行うことが好ましい。
つまり、色剤使用量を低減することによって再現可能な色空間が縮小され、鮮やかさや階調性が犠牲となり、基本的に画質は低下することになる。このような、色剤使用量低減モードにおける画像品質の低下を抑える、特に画像暗部の視認性低下(色剤使用量低減されることにより薄くなるため)を抑えるために、色剤使用量低減処理に合わせて墨生成条件(BG処理或いはUCR処理)を変更する。
この墨生成条件の変更では、画像暗部を表現するときに必要なカラー色剤を積極的に墨に相当する色剤へ変更する。このように、画像暗部を表現するために必要な色剤を調整することで、色剤使用低減と視認性を確保することができる。
この場合、個々の色や色相毎に、再現可能なダイナミックレンジが異なり、その見え方は大きく異なるので、各色の色再現域を元に色剤低減量を低減することでも色剤節約と画像品質(見え)を両立させることができる。つまり、見えにくい色と見えやすい色の情報と色の識別の重要度から重要な色は色剤低減量を少なくし、そうでない色は色剤低減量を多くするのである。
ここで、色再現域を規定する要素として、代表的なものは明度、彩度が挙げられる。明度は色の明るさを示し、彩度は色の鮮やかさを示す。これらは、画像の階調性やコントラストに大きく寄与する特性値である。
明度の高い色とは、紙の地肌と明度差が小さく、薄く感じる色と言うことができる。例えば、イエロー(Yellow)近傍の色等は、ベタで印刷されたとしても、ブルー(Blue)近傍の色と比べるとかなり薄く見える。このイエロー近傍の色のように、紙の地肌との明度差、即ち明度ダイナミックレンジの小さい色程、色剤使用量が削減されたときに色としての存在感が失われ、色が消えてしまったように感じられる場合もある。カラー画像の場合、例えそれが薄い黄色であったとしても、色分けされている以上、重要な意味を持つことが多く、その色が認識されなくなってしまうことは、重大な情報の損失(画像の劣化)に繋がる。ただし、逆に、そもそも見えにくい色であるので、色剤使用量を削減できることもある。
また、彩度の特性に応じて、墨生成条件を変更することでも色剤使用量を低減できる。つまり、彩度の低い(暗い色)を表現するためのカラー色剤の色剤低減量を多くし、墨に相当する色剤の低減量を抑えることで、色剤使用量を低減できる。例えば、重複したカラー色剤量分を墨に相当する色剤に変更する単純な処理だけでも1/3程度まで色剤使用量を減らすことができる。
このような処理を行うことによって、同じ色剤使用量でもより濃い(暗い)見えを実現することができる。
ただし、色付きは悪くなるので、色の塗り分けの重要度に応じて、次のような処理を行うことが好ましい。
まず、墨生成条件を画像構成要素(文字、塗り、線、写真など)毎に変えることである。例えば、文字や線、塗りは階調性(明るさの段階変化)よりも色の塗りわけ(違う色間の見えの違い)が重要である。このため、色間の識別を重視した色剤低減として最低限の発色を保証し、更に画像暗部は色付きを残すために墨入れ量を抑え、カラー入れ量を保存する処理を行う。一方、写真では色の塗り分けよりも階調性が重要であるので、色間の識別を犠牲にし、積極的に色剤使用量の低減し(薄い濃いに係らず色剤使用量を低減させる)、更に画像暗部のカラー入れ量を少なく、墨入れ量を多くすることで、コントラストを高める。このような処理を行うことで、画質を損なわずに、色剤使用量を大幅に低減することができる。
また、各色の明度特性及び画像構成要素(文字、塗り、線、写真など)に応じた色剤低減量で色剤使用量低減処理を行う。具体的には、文字や塗り、線のように色分けに意味を持つ場合は、明度の高い色程、あるいは、明度ダイナミックレンジの狭い色程、色剤低減量を抑える。また、写真のように色分けにそれほど重要な意味を持たない場合は、明度の高い色程、あるいは、明度ダイナミックレンジの狭い色程、色剤低減量を増やすようにする。これにより、重要な色の色剤低減量を少なくすることで視認性を確保し、そうでない色の色剤低減量を多くすることで、全体として視認性と色剤低減効果を両立できる。
また、彩度は、色の鮮やかさを示す数値であるが、これが低い程、無彩色(すなわち黒)に近い色となり、個々の色の識別が困難になってくる。元々、彩度が低い色が固まって配置されている場合などに、色剤使用量の低減を行うと、階調性の損失と併せて、全部同じ色で塗りつぶされているように感じられてしまうことになる。逆に、色分けが重要でない場合、彩度が低い色ほど色剤低減量を多くできる。
そこで、彩度の特性及び画像構成要素(文字、塗り、線、写真など)に応じた色剤低減量で色剤使用量低減処理を行う。具体的には、文字や塗り、線のように色分けにいみを持つ場合は、彩度の高い色程、色剤低減量を多く、彩度の低い色程、色剤低減量を少なくする処理をする。また、写真のように色分けにそれほど重要な意味を持たない場合は、彩度の高低によらず色剤低減量を同じにする。これにより、重要な色の色剤低減量を少なくすることで視認性を確保し、そうでない色の色剤低減量を多くすることで、全体として視認性と色剤低減効果を両立できる。
このように、本発明では、色剤使用量低減処理に合わせて墨入れ量を調整(墨生成条件を変更する)ことで、視認性を確保しつつ色剤の使用量を低減し、色剤コストを低減することができる。特に、視覚特性に基づいて色毎に色剤低減量を低減し、墨生成条件を変更する(調整する)ことで、より視認性を確保しつつ色剤使用量を低減させることができる。
具体的には、前述したように、画像暗部を表現するために使用されるカラー色剤を少なくし、カラー色剤に対して墨入れ量を多くすることで、色剤使用量を少なくした上で、画像暗部を濃く表現できて視認性が向上する。また、見えにくい色は色剤低減量を多くし、見えやすい色は色剤低減を少なくする、あるいは、画像の見せ方によっては、この逆とすることもできる。
また、文字および線、塗り、写真、それ以外の画像構成要素毎に色剤低減量を異ならせ、墨生成条件を異ならせることで、各画像構成要素に最低限必要な視認性を確保しつつ最大限の色剤使用量の低減が可能となる。例えば、文字や線、塗りは階調性(明るさの段階変化)よりも色の塗りわけ(違う色間の見えの違い)が重要であることから、色間の識別を重視した色剤低減(最低限の発色を保証する)とし、さらに、画像暗部の(色付きを残すために)墨入れ量を抑え、カラー入れ量を保存する処理を行う。一方、写真では色の塗り分けよりも階調性が重要であるので、色間の識別を犠牲にし、積極的に色剤低減(薄い濃いに係らず色剤を低減させる)し、さらに画像暗部のカラー入れ量を少なく墨入れ量を多くする(コントラストを高める)ことが好ましい。
次に、本発明に係る画像処理装置と画像形成装置であるインクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)とで構成した本発明に係る印刷システムの一例について図8を参照して説明する。
この印刷システム(画像形成システム)は、パーソナルコンピュータ(PC)などからなる1又は複数台の画像処理装置100と、インクジェットプリンタ200とが、所定のインターフェイス又はネットワークで接続されて構成されている。
画像処理装置100は、図9に示すように、CPU101と、メモリ手段である各種のROM102やRAM103とが、バスラインで接続されている。このバスラインには、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置を用いた記憶装置106と、マウスやキーボードなどの入力装置104と、LCDやCRTなどのモニタ105と、図示しないが、光ディスクなどの記憶媒体を読み取る記憶媒体読取装置が接続され、また、インターネットなどのネットワークやUSBなどの外部機器と通信を行なう所定のインターフェイス(外部I/F)107が接続されている。
画像処理装置100の記憶装置106には、前述した色剤使用量低減処理を兼ねたCMM変換処理、墨生成条件変更処理を含むBG/UCR処理を含む本発明に係るプログラムなどの画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムは、記憶媒体から記憶媒体読取装置により読み取って、あるいは、インターネットなどのネットワークからダウンロードするなどして、記憶装置106にインストールされたものである。このインストールにより画像処理装置100は、上述した画像処理装置におけると同様な画像処理を行なうために動作可能な状態となる。なお、この画像処理プログラムは、所定のOS上で動作するものであってもよい。また、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。
この画像処理装置100は、アプリケーションソフトなどからのプリント命令がソフトウェアとして組み込まれたプリンタドライバで画像処理されてインクジェット記録装置200が出力可能な多値のドットパターンのデータ(出力画像データ)が生成され、それがラスタライズされてインクジェット記録装置200に転送され,インクジェット記録装置200によって印刷出力される。
ここで、この画像処理装置100内の本発明に係るプログラムとしてのプリンタドライバによる画像処理の流れについて図10に示すブロック説明図を参照して説明する。
パーソナルコンピュータなどのデータ処理装置上で動作するアプリケーションソフトから「印刷」指示が出されると、プリンタドライバにおいては、入力600に対してオブジェクト判定処理601でオブジェクトの種類を判定し、オブジェクト毎、つまり文字の画像データ602、線画の画像データ603、グラフィックスの画像データ604、イメージの画像データ605毎にデータが渡され、それぞれのルートを通って処理が行われる。
つまり、文字602、線画603、グラフィックス604については、カラー調整処理606を行なう。そして、文字についてはカラーマッチング処理(CMM変換処理)607、BG/UCR処理609、総量規制処理611を行い、更に文字ディザ処理(中間調処理)615を行なう。また、線画及グラフィックスについてはカラーマッチング処理608、BG/UCR処理610、総量規制処理612、γ補正処理613を行い、更にグラフィックスディザ処理(中間調処理)616を行なう。
一方、イメージ605については、色判定及び圧縮方式判定処理621を行って、通常の場合には、カラー調整処理622、カラーマッチング処理623を行なった後、BG/UCR処理624、総量規制処理625、γ補正処理623を行い、更に誤差拡散処理(中間調処理)627を行なう。また、2色以下の場合には、イメージ間引き処理631、カラー調整処理632、カラーマッチング処理633a又はインデックスレス処理(カラーマッチングを行なわない処理)633bを行なった後、BG/UCR処理624、総量規制処理625、γ補正処理626を行い、更に誤差拡散処理(中間調処理)627を行なう。
なお、線画及びグラフィックスについてはカラー調整処理606に至る前に分岐してROP処理641を経てイメージの場合のカラーマッチング処理632に移行することもある。
このようにしてオブジェクト毎に処理された画像データは、また元の一つの画像データに合成され、図示しないがラスタライジング処理を経てインクジェット記録装置200へと渡されることになる
ここで、イメージについてのカラーマッチング処理623では、色剤使用量低減モードが指定されたときに、前述した色剤使用量低減処理を含むCMM変換処理を行うことによって、イメージをカラー印刷するときに色剤使用量がモノクロ印刷時の色剤使用量と同等になるように制限されて、色剤使用量を低減することができる。また、BG/UCR処理624では、色剤使用量低減モードが指定されたときに、墨生成条件を変更したBG/UCR処理を行うことによって、色剤使用量の低減に伴う視認性の低下を抑制することができる。
次に、インクジェット記録装置200の一例について図11ないし図13を参照して説明する。なお、図11は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図12は同機構部の要部平面説明図、図13は同装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。
このインクジェット記録装置200は、シリアル型画像形成装置であり、左右の側板201A、201Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド234a、234b(区別しないときは「記録ヘッド234」という。)を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有し、記録ヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、記録ヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の記録ヘッドを備えることもできるし、4色の液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する1つの記録ヘッド構成とすることもできる。
また、キャリッジ233には、記録ヘッド234のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク235a、235b(区別しないときは「サブタンク235」という。)を搭載している。このサブタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニット224によって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。
一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド244を備え、この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。
そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えるとともに、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。
この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
さらに、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。
また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて再度カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。
さらに、キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む本発明に係るヘッドの維持回復装置である維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a、282b(区別しないときは「キャップ282」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパブレード283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。
また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け288を配置し、この空吐出受け288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。
次に、このインクジェット記録装置200の制御部は、図12に示すように、装置全体の制御を司るマイクロコンピュータなどで構成した主制御部501及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部502を備え、画像処理装置(情報処理装置)100から通信回路500を介して画像データを受信する。画像処理装置100は、アプリケーション111を通してユーザより印刷命令があった場合、OS(例えばGDI:Graphic Device Interface)112がインクジェット記録装置200で出力する画像データをプリンタドライバ113に伝達する。プリンタドライバ113は、アプリケーション111から伝達された画像データを、インクジェット記録装置200が処理できる形式の印刷画像データに変換して、外部I/F107、通信回路500を経由してインクジェット記録装置200に入力する。
主制御部501は、通信回路500から入力される画像データに基づいて用紙242に画像を形成するために、前述したように、キャリッジ233を移動走査する主走査モータ531や搬送ローラ252を回転駆動する副走査モータ532を主走査モータ駆動回路503及び副走査モータ駆動回路504を介して駆動制御するとともに、印刷制御部302に対して印刷用データを送出するなどの制御を行なう。
主制御部501には、キャリッジ233の位置を検出するキャリッジ位置検出回路505からの検出信号が入力され、主制御部501はこの検出信号に基づいてキャリッジ233の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路505は、キャリッジ233の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ233に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ233の位置を検出する。主走査モータ駆動回路503は、主制御部501から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ531を回転駆動させて、キャリッジ233を所定の位置に所定の速度で移動させる。
主制御部501には搬送ベルト251の移動量を検出する搬送量検出回路506からの検出信号が入力され、主制御部501はこの検出信号に基づいて搬送ベルト251の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路506は、例えば、搬送ローラ252の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路504は、主制御部501から入力される搬送量に応じて副走査モータ532を回転駆動させて、搬送ローラ252を回転駆動して搬送ベルト251を所定の位置に所定の速度で移動させる。
主制御部501は、図示しない給紙コロ駆動回路に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ243を一回転させる。主制御部301は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路511を介してモータ533を回転駆動することにより、キャップ82の昇降、ワイパブレード83の昇降などを行なわせる。
主制御部501は、インク供給モータ駆動回路512を介して供給ポンプユニット24の供給ポンプを駆動してインクカートリッジ210からサブタンク235にインクを給送させる制御をする。
主制御部501には、センサ群520からの各種検知信号が入力される。また、主制御部501は、カートリッジ通信回路515を通じて、各インクカートリッジ210に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ516に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行なって、本体側記憶手段である不揮発性メモリ(例えば、EEPROM)514に格納保持する。
なお、インクカートリッジ210の不揮発性メモリ516(情報記憶手段)にインク(色剤)の単位量当たりの色剤コスト情報を記憶しておき、あるいは、色剤型式情報を記憶しておき、これらの色剤コスト情報や色剤型式情報を、主制御部501が取り込んで画像処理装置100側に転送するようにすることもできる。
印刷制御部502は、主制御部501からの信号とキャリッジ位置検出回路505及び搬送量検出回路506などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド234の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、ヘッド駆動回路510に与える。
ヘッド駆動回路510は、印刷制御部502からの印刷データに基づいて記録ヘッド34の圧力発生手段(ピエゾ型ヘッドであれば圧電素子)を駆動して、所要のノズルから液滴を吐出させる。
このように構成したこのインクジェット記録装置200においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ256に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト251が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。
そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。
なお、上実施形態では画像処理装置側で色剤使用量低減処理を行った画像データを生成しているが、画像形成装置側で色剤使用量低減処理を行った画像データを生成することもでき、例えば、スキャナなどの画像読取装置を備えたいわゆるマルチファンクションの画像形成装置における画像処理にも本発明を同様に適用することができる。また、画像形成装置としては、インクジェット記録方式に限らず、電子写真方式、サーマル転写方式など、いずれの画像形成方式の画像形成装置であっても適用することができる。また、シリアル型画像形成装置だけでなく、ライン型画像形成装置にも同様に適用することができる。
本発明に係る画像処理装置の一例を示す機能ブロック説明図である。 CMM変換処理の説明に供する説明図である。 色剤使用量低減処理を含むCMM変換処理で使用するLUTの作成手順の説明に供する説明図である。 モノクロ変換についてNTSC変換と一列係数変換における色剤使用量の一例を示す説明図である。 本発明に係る画像処理装置の他の例を示す機能ブロック説明図である。 本発明に係る画像処理装置の更に他の例を示す機能ブロック説明図である。 本発明に係る画像処理装置の更にまた他の例を示す機能ブロック説明図である。 本発明に係る印刷システムの一例を示すブロック説明図である。 同システムの画像処理装置(情報処理装置)のブロック説明図である。 同画像処理装置におけるデータの流れの説明に供するブロック説明図である。 同システムのインクジェット記録装置の機構部の一例を示す側面説明図である。 同じく要部平面説明図である。 同じく制御部の概要を示すブロック説明図である。
符号の説明
2…CMM変換処理部
2A…CMM変換処理部(通常モード用)
2B…CMM変換処理部(色剤使用量低減モード用:色剤使用量低減処理手段)
3A…BG/UCR処理部(通常モード用)
3B…BG/UCR処理部(色剤使用量低減モード用:墨生成変更処理手段)
100…画像処理装置
200…インクジェット記録装置

Claims (10)

  1. 入力画像データを、色剤を使用して画像を出力する画像形成装置用の出力画像データに変換する画像処理装置において、
    入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う手段を備えている
    ことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記墨生成条件を変更する処理は、墨入れ量を変更する処理又はカラー色剤入れ量を変更する処理であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記色剤使用量低減処理は、入力画像をカラー印刷したときの色剤使用量が、前記入力画像をモノクロ印刷したときに必要な色剤の使用量に基づいて定められた目標色剤使用量になるデータに変換する処理であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理装置。
  4. 前記色剤使用量低減処理はRGB空間からCMY空間への色空間の変換に伴って行われることを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。
  5. 前記色剤使用量低減処理で使用される前記目標色剤使用量は色データに応じて異なることを特徴とする請求項3又は4記載の画像処理装置。
  6. 入力画像データを、色剤を使用して画像を出力する画像形成装置用の出力画像データに変換する画像処理方法において、
    入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う
    ことを特徴とする画像処理方法。
  7. 入力画像データを、色剤を使用して画像を出力する画像形成装置用の出力画像データに変換する処理をコンピュータに行わせるプログラムにおいて、
    入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行わせる
    ことを特徴とするプログラム。
  8. 請求項7に記載のプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。
  9. 請求項1ないし5のいずれかに記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置からの出力画像データに応じて色剤を使用して画像を出力する画像形成装置と、を備えている
    ことを特徴とする印刷システム。
  10. 入力画像データに応じて色剤を使用して画像を出力する画像形成装置において、
    入力画像をカラー印刷するときの色剤使用量を、前記入力画像をそのまま再現したときの色剤使用量よりも低減する色剤使用量低減処理を行うとき、前記色剤使用量低減処理に合せて墨生成条件を変更する処理を行う手段を備えている
    ことを特徴とする画像形成装置。
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