JP2010141832A - 印刷制御装置、印刷システムおよび印刷制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1D−LUTに規定されるインク量セットは、色を微調整する能力に基づいて前記複数の色材を複数グループに分け、前記色を微調整する能力の低いグループから順に、印刷用紙に付着されたときに所定色を示すと予測されるインク量セットをプリンタ20にて印刷用紙に付着したときに示す実際の色の前記所定色に対する偏差を解消するにあたり前記所定色を示す情報を同インク量セット近傍で偏微分したヤコビ行列に基づいて前記偏差を極小化させるように算出した補正量を同インク量セットに都度適用することを、補正後のインク量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色に基づいて前記偏差を更新しつつ、前記グループの全てについて行って算出されている。
【選択図】図15
Description
1.印刷制御装置の構成:
2.印刷データ生成処理:
3.印刷制御処理:
3−1.1D−LUT作成処理:
3−2.印刷制御データ生成処理:
4.キャリブレーション処理:
5.分光プリンティングモデル:
6.変形例:
6−1:変形例1:
6−2:変形例2:
6−3:変形例3:
6−4:変形例4:
6−5:変形例5:
6−6:変形例6:
6−7:変形例7:
図1は、本発明の一実施形態にかかる印刷制御装置のハードウェア構成を示している。同図において、印刷制御装置は主にコンピュータ10によって構成されており、コンピュータ10はCPU11とRAM12とROM13とハードディスクドライブ(HDD)14と汎用インターフェイス(GIF)15とビデオインターフェイス(VIF)16と入力インターフェイス(IIF)17とバス18とから構成されている。バス18は、コンピュータ10を構成する各要素11〜17の間でのデータ通信を実現するものであり、図示しないチップセット等によって通信が制御されている。HDD14には、オペレーティングシステム(OS)を含む各種プログラムを実行するためのプログラムデータ14aが記憶されており、当該プログラムデータ14aをRAM12に展開しながらCPU11が当該プログラムデータ14aに準じた演算を実行する。GIF 15は、例えばUSB規格に準じたインターフェイスを提供するものであり、外部のプリンタ20と分光反射率計30をコンピュータ10に接続させている。VIF 16はコンピュータ10を外部のディスプレイ40に接続し、ディスプレイ40に画像を表示するためのインターフェイスを提供する。IIF 17はコンピュータ10を外部のキーボード50aとマウス50bに接続し、キーボード50aとマウス50bからの入力信号をコンピュータ10が取得するためのインターフェイスを提供する。
図3は、APL P2が実行する印刷データ生成処理の流れを示している。図2に示すようにAPL P2はUI部(UIM)P2aと測定制御部(MCM)P2bと印刷データ生成部(PDG)P2cとから構成されており、これらの各モジュールP2a,P2b,P2cが図3に示す各ステップを実行する。ステップS100においては、UIM P2aがGDI P1aおよびDDV P5を介して、見本チャートSCを印刷させる旨の印刷指示を受け付けるためのUI画面を表示させる。前記UI画面においては、見本チャートSCのテンプレートを示す表示が設けられている。
図8は、LUG P3aとPDV P3bが実行する印刷制御処理の全体的な流れを示している。1D−LUT生成処理(ステップS200)をLUG P3aが担当し、一方の印刷制御データ生成処理(ステップS300)をPDV P3bが担当する。1D−LUT生成処理は印刷制御データ生成処理に先行して行われてもよいし、1D−LUT生成処理と印刷制御データ生成処理を並行して行うようにしてもよい。
図9は、1D−LUT作成処理の流れを示している。図2に示すようにLUG P3aは、インク量セット算出モジュール(ICM)P3a1と分光反射率予測モジュール(RPM)P3a2と評価値算出モジュール(ECM)P3a3とLUT出力モジュール(LOM) P3a4とから構成されている。ステップS210においては、ICM P3a1がインデックステーブルIDBを取得する。ステップS220においては、インデックステーブルIDBから一つのインデックスを選択し、当該インデックスに対応付けられている分光反射率データRDを取得する。ステップS230においては、ICM P3a1が前記分光反射率データRDが示すターゲット分光反射率Rt(λ)と同様の分光反射率R(λ)が再現可能なインク量セットを算出する処理を行う。その際に、上述したRPM P3a2とECM P3a3を使用する。
前記の(3)式においては、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)を加算することにより、重み関数w(λ)が定義されている。なお、前記の(3)式の右辺全体に所定の係数を乗算して、重み関数w(λ)の値の範囲を正規化してもよい。前記の(1)式によれば、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)が大きい波長域ほど、色彩値(L*a*b*値)に大きく影響するということができる。従って、等色関数x(λ),y(λ),z(λ)を加算した重み関数w(λ)を使用すれば、色への影響が大きい波長域を重視した二乗誤差が評価可能な評価値E(φ)を得ることができる。例えば、人間の目に知覚されない近紫外波長域においてはw(λ)が0となり、当該波長域における差分D(λ)は評価値E(φ)の増大に寄与しないこととなる。
図13は、印刷制御データ生成処理の流れを示している。図2に示すようにPDV P3bは、モード判別モジュール(MIM)P3b1とインデックス分版モジュール(ISM)P3b2とRGB分版モジュール(CSM)P3b3とハーフトーンモジュール(HTM)P3b4とラスタ化モジュール(RTM)P3b5とから構成されている。ステップS310においては、モード判別モジュール(MIM)P3b1が印刷データPDを取得する。ステップS320において、MIM P3b1は印刷データPDから一つの画素を選択する。ステップS330において、MIM P3b1は当該選択した画素にインデックスが格納された旨のフラグが立っているか否かを判定する。当該フラグが立っていないと判定された場合には、ステップS340にてCSM P3b3が3D−LUTを参照して、当該画素についての色変換(分版)を実行する。
以上の処理によって印刷された見本チャートSCの枠FL1〜FL12においては、各ターゲットTG1〜TG12のターゲット分光反射率Rt(λ)を再現することができる。しかしながら、場合によっては見本チャートSCの枠FL1〜FL12の実際の分光反射率R(λ)と、各ターゲットTG1〜TG12のターゲット分光反射率Rt(λ)との間に誤差が生じることもある。インク量セットφは、RPM P3a2が予測モデル(分光プリンティングモデル)を使用して予測したものであるため、分光プリンティングモデルを構築(分光反射率データベースRDBを作成)したプリンタと実際に印刷を行うプリンタ20の機体が異なったり、同一の機体であっても経時変化によって誤差が生じたりすることが避けられないからである。
上記(7)式において、まずヤコビ行列Jを行列U,Σ,VTに分解することにより、逆行列(擬似逆行列)J-1が算出される。なお、ヤコビ行列Jは、波長区間数(行)×インク数(列)の非正方の型を有する行列であるが、特異値分解により、波長区間数(行)×波長区間数(列)の行列Uと、インク数(行)×インク数(列)のVTと、波長区間数(行)×インク数(列)であって対角成分以外は0となる行列Σに分解される。さらに、行列Σの逆行列Σ-1は行列Σの対角成分を逆数とすることにより求まる。なお、処理の便宜上、逆数が所定の閾値より小さくなった場合には、当該逆数を0として扱うのが望ましい。
ここで算出される補正インク量は整数値であり、端数処理が行われている。端数処理では小数点以下の数値が丸められて、端数処理後のインク量セットは上記ステップS450で算出された最適解からの丸め誤差が生じる。濃インクのインク量と淡インクのインク量とで同じ量の丸め誤差とが発生した場合、濃インクの方が再現される色に対する影響が大きい。例えば、濃インクが淡インクの3倍の濃度を持つインクであれば、濃インクで0.5階調が丸められた場合の濃度変動は、淡インクの1.5階調が丸められた場合の濃度変動に相当する。すなわち、濃インクで小数値として丸められた濃度変動が、淡インクでは整数値として表現可能なことがある。そこで、本実施形態のように、色を微調整する能力の低い順にインク量補正を行うことにより、色を微調整する能力の低いインクグループのインク補正量を算出する過程において発生した丸め誤差が、色を微調整する能力の高いインクグループのインク量における整数値に転化できるようにしてある。
例えば、m=2の場合は、Kインクのインク量が補正されたインク量セットで確認パッチの印刷が実行される。従って、ここで印刷される確認パッチは、理論上では、Kインクグループの色を微調整する能力に応じて、ターゲット分光反射率Rt(λ)と確認分光反射率Rc(λ)との偏差ベクトルΔRの大きさが減少していると予測される。ステップS450においては新たな確認分光反射率Rc(λ)について、m=2に対応するインクグループの色を調整する能力に応じて偏差ベクトルΔRをさらに打ち消すような補正インク量φMが算出され、ステップS470ではこの補正インク量φMで1D−LUTが更新される。
ステップS485においては、キャリブレーション処理の繰り返し回数を示すカウンタnが3になったか否かを判定し、3になっていない場合には、更新回数カウンタnに1を加算して(ステップS490)、ステップS401に戻る。これにより、ステップS401においてインクグループカウンタmが1にリセットされ、続くステップS402にいて確認パッチの印刷が再度実行されることとなる。ここでは、前ループのキャリブレーション処理によって更新されたインク量セットφに基づいて確認パッチの印刷を印刷させるため、前回よりもターゲット分光反射率Rt(λ)と確認分光反射率Rc(λ)との偏差ベクトルΔRの大きさが減少していると予測される。ステップS450においては新たな確認分光反射率Rc(λ)について補正量ベクトルΔφが算出され、ステップS470では大きさが減少した偏差ベクトルΔRをさらに打ち消すような補正インク量セットφMに更新することができる。このようなキャリブレーション処理の繰り返しは、更新回数カウンタnが3となるまで繰り返されるため、その間に偏差ベクトルΔRの大きさを極めて小さくさせることができ、より高精度の分光反射率再現を実現することができる。なお、以上においては、繰り返し回数は3回に限られるものではない。以上のようなキャリブレーション処理は、同一機体のプリンタ20を長期間使用しなかったときや、異なる機体のプリンタに見本チャートSCの印刷をさせる場合に実行しておくのが望ましい。
図18は、本実施形態のプリンタ20の印刷方式を模式的に示している。同図において、プリンタ20は、CMYKlclmlkのインクごとに複数のノズル21a,21a・・・を備えた印刷ヘッド21を備えており、ノズル21a,21a・・・が吐出するCMYKlclmlkのインクごとのインク量を上述したインク量セットφ(dc,dm,dy,dk,dlc,dlm,dlk)によって指定された量とする制御が印刷制御データCDに基づいて行われる。各ノズル21a,21a・・・が吐出したインク滴は印刷用紙上において微細なドットとなり、多数のドットの集まりによってインク量セットφ(dc,dm,dy,dk,dlc,dlm,dlk)に応じたインク被覆率の印刷画像が印刷用紙上に形成されることとなる。
ここで、nは1以上の所定の係数であり、例えばn=10に設定することができる。前記の(10a)式および(10b)式は、ユール・ニールセン分光ノイゲバウアモデル(Yule-Nielsen Spectral Neugebauer Model)を表す式である。
ここで、前記(11)式におけるインク被覆率fc,fmは図21(B)のグラフで与えられる値である。また、セルC5を囲む4つの格子点に対応する分光反射率R(λ)11,(λ)12,(λ)21,(λ)22は分光反射率データベースRDBを参照することにより取得することができる。これにより、(11)式の右辺を構成するすべての値を確定することができ、その計算結果として任意のインク量セットφ(dc,dm)にて印刷を行った場合の予測分光反射率Rs(λ)を算出することができる。波長λを可視波長域にて順次シフトさせていくことにより、可視波長域における予測分光反射率Rs(λ)を得ることができる。インク量空間を複数のセルに分割すれば、分割しない場合に比べて予測分光反射率Rs(λ)をより精度良く算出することができる。以上のようにして、RPM P3a2がICM P3a1の要請に応じて予測分光反射率Rs(λ)を予測することができる。
6−1:変形例1
図22は、変形例においてECM P3a3が設定する重み関数w(λ)を模式的に示している。同図において、ターゲットTGから得られたターゲット分光反射率Rt(λ)が示されており、当該ターゲット分光反射率Rt(λ)と各等色関数x(λ),y(λ),z(λ)との相関係数cx,cy,czがECM P3a3によって算出されている。そして、下記の(12)式によって本変形にかかる重み関数w(λ)を算出する。
前記の(12)式においては、ターゲットTGから得られたターゲット分光反射率Rt(λ)との相関が高い等色関数x(λ),y(λ),z(λ)ほど線形結合の際の重みが大きくなるようにされている。以上のようにして得られた重み関数w(λ)においては、ターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)が大きい波長域についての重みを強調することができる。従って、各光源下での反射光の分光エネルギーのスペクトルが強くなりがちな波長域を重視した評価値E(φ)を得ることができる。すなわち、特にターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)が大きい波長域については、ターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)と予測分光反射率Rs(λ)とのずれを許容しないようなインク量セットφの最適解を得ることができる。むろん、重み関数w(λ)は各等色関数x(λ),y(λ),z(λ)に由来しているため、人間の知覚に適合した評価値E(φ)を得ることができる。
図23は、別の変形例においてECM P3a3が設定する重み関数w(λ)を模式的に示している。同図において、ターゲットTGから得られたターゲット分光反射率Rt(λ)をそのまま重み関数w(λ)として適用している。このようにすることによっても、特にターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)が大きい波長域についてターゲットTGの分光反射率R(λ)とターゲット分光反射率Rt(λ)とのずれを許容しないようなインク量セットφの最適解を得ることができる。
図24は、別の変形例においてECM P3a3が設定する重み関数w(λ)を模式的に示している。同図において、5種類(標準昼光系のD50光源,D55光源,D65光源、白熱電球系のA光源、蛍光ランプ系のF11光源)の各光源の分光エネルギーP D50(λ),P D55(λ),P D65(λ),PA(λ),P F11(λ)が示されている。本変形例においては、下記の(8)式によって、これらの分光エネルギーP D50(λ),P D55(λ),P D65(λ),PA(λ),P F11(λ)を線形結合することにより重み関数w(λ)を算出する。
図25は、変形例においてディスプレイ40に表示されるUI画面を示している。同図において、UI画面において複数のターゲット分光反射率Rt(λ)のグラフが表示されている。このようなUI画面を表示させることにより、ユーザーがステップS140においてターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)を測定する代わりに、所望の波形のグラフをターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)として選択することができる。このようにすることにより、実際に分光反射率測定をしなくてもターゲット分光反射率Rt(λ)を設定することができる。むろん、グラフの波形をユーザーが直接編集できるようにしてもよい。例えば、新規の物体表面の開発を行う際に目標とするターゲット分光反射率Rt(λ)に編集しておけば、実際に物体表面を試作することなく、目標とするターゲット分光反射率Rt(λ)を有する見本チャートSCをプリンタ20によって印刷させることができる。
図26は、変形例にかかる評価値(φ)を模式的に説明している。同図において、ターゲットTGのターゲット分光反射率Rt(λ)に対して前記5種類の光源を照射したときの色彩値(ターゲット色彩値)を、図5に示すように(1)式を用いて算出する。一方、RPM P3a2が予測した予測分光反射率Rs(λ)に対して前記5種類の光源を照射したときの色彩値(予測色彩値)も上述した(1)式(Rt(λ)をRs(λ)に置き換えて使用),図5に示す手順で算出する。そして、各光源におけるターゲット色彩値(Lt *,at *,bt *)と予測色彩値(Ls *,as *,bs *)の色差ΔE(ΔE2000)をCIE DE2000の色差式に基づいて算出する。そして、各光源についての色差ΔEをΔE D50,ΔE D55,ΔE D65,ΔEA,ΔE F11とし、下記の(14)式によって評価値E(φ)を算出する。
前記の(14)式において、w1〜w5は各光源の重みを設定する重み係数であり、上述した変形例3の重み係数w1〜w5とほぼ同様の性質を有する。ここでも全光源における色の再現性をバランスよく確保したい場合にはw1=w2=w3=w4=w5とすればよいし、人工光源における色の再現性を重視したい場合にはw1,w2,w3<w4,w5とすればよい。
なお、上記の(15)式において、(ΔLa *,Δaa *,Δba *)は光源aについての偏差(ΔL*,Δa*,Δb*)を示している。そして、前実施形態と同様に現在のインク量セットφの近傍に区間幅2hを有する微小区間を設定し、当該微小区間における分光プリンティングモデルによる予測色彩値(Ls *,as *,bs *)の線形的な傾きからヤコビ行列Jを算出する。本変形例におけるヤコビ行列Jは、下記の(16)式によって表すことができる。
本変形例においても、色彩値の偏差ΔCを補償するような補正量ベクトルΔφを得ることができる。なお、本変形例のヤコビ行列Jは各光源のL*a*b*成分についての偏微分の行要素で構成されるが、上記の(17)式を解くことにより、各光源のL*a*b*成分についての偏差ΔCを最小二乗法的に減少させるような補正インク量セットφMを得ることができる。
なお、上述した実施形態において選択されていない枠Fに対応する領域については、枠F以外の領域と同じ色で印刷を行うようにすればよい。むろん、選択されていない枠Fに対応する領域については、分光的な再現性を要求する必要がないため、枠F以外の領域と同様に3D−LUTを使用した色変換を行わせるようにすればよい。さらに、ターゲットTGが指定された枠Fに対応する領域以外において、模様や文字やマーク等を印刷するようにしてもよい。例えば、ターゲットTGが指定された枠Fの付近に、ターゲットTGがどのようなものであるかを示す文字が記載できるようにしてもよい。
図28〜図29は、本発明の変形例にかかる印刷システムのソフトウェア構成を示している。図28に示すように、上述した実施形態のLUG P3aに相当する構成がPDV P3bの内部モジュール(1D−LUT作成部)として備えられていてもよい。また、図29に示すように、上述した実施形態のLUG P3aに相当する構成が他のコンピュータ110において実行されてもよい。この場合、コンピュータ10とコンピュータ110とが所定の通信インターフェイスCIFによって接続され、コンピュータ110のLUG P3aにて生成された1D―LUTが通信インターフェイスCIFを介してコンピュータ10に送信される。通信インターフェイスCIFは、インターネットを介在するものであってもよい。その場合、コンピュータ10はインターネット上のコンピュータ110から取得した1D−LUTを参照して色変換を行うことができる。さらに、プリンタ20が各ソフトウェア構成P1〜P5を実行するようにしてもよい。むろん、ソフトウェア構成P1〜P5と同等の処理を実行するハードウェアがプリンタ20に組み込まれる場合にも、本発明を実現することができる。
Claims (9)
- 印刷装置にて複数の色材を記録媒体に付着させて印刷を実行させるにあたり、前記色材の使用量の組み合わせである色材量セットを前記印刷装置に指定し、当該色材量セットに基づく印刷を実行させる印刷制御装置であって、
色を示す情報を特定するインデックスと色材量セットとの対応関係が規定されたルックアップテーブルを参照することにより、指定されたインデックスに対応する前記色材量セットを前記印刷装置に指定して印刷させる印刷手段を備え、
前記ルックアップテーブルに規定される色材量セットは、
所定色に対応付けられた色材量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色と前記所定色との偏差を極小化させるように、色を微調整する能力に基づいて前記複数の色材を複数グループに分けて前記色を調整する能力の低いグループの色材量から順に微分変数として、前記所定色を示す情報を同色材量セット近傍で偏微分したヤコビ行列に基づいて前記偏差を極小化させるように算出した色材量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色に基づいて前記偏差を更新しつつ、算出されたことを特徴とする印刷制御装置。 - 前記所定色を示すと予測される色材量セットは、
任意の色材量セットを前記記録媒体に付着したときの色を予測する所定の予測モデルにて予測された色が、前記所定色に最も近似する色材量セットである請求項1に記載の印刷制御装置。 - 前記偏差を極小化する色材量セットを算出するにあたり、前記色材量セットの各色材量について、前記印刷装置で付着可能な最小の単位量よりも少量ずつ色材量を変化させながら前記色を予測し、
前記補正後の色材量セットは、前記最小の単位量を丸め幅とした端数処理が施されている請求項1または請求項2に記載の印刷制御装置。 - 前記複数グループのうち最も色を微調整する能力が高いグループは、該グループを構成する色材の量を変化することにより全色相方向への色変更が可能である請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の印刷制御装置。
- 前記複数の色材は、略同一色相で異なる濃度を有する濃インクと淡インクとを含んで構成されており、
前記複数のグループのうち、前記色を微調整する能力が低いグループは前記濃インクを含んで構成され、前記色を微調整する能力が高いグループは前記淡インクを含みつつ前記濃インクを含まないで構成される請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の印刷制御装置。 - 前記色を示す情報は、分光反射率であり、前記ヤコビ行列は各波長区分における前記分光反射率の偏微分で構成されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の印刷制御装置。
- 前記色を示す情報は、所定の対象物が複数光源下において示す色彩値であり、前記ヤコビ行列は各光源下の前記色彩値を構成する各成分の偏微分で構成されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の印刷制御装置。
- 印刷装置にて複数の色材を記録媒体に付着させて印刷を実行させるにあたり、前記色材の使用量の組み合わせである色材量セットを前記印刷装置に指定し、当該色材量セットに基づく印刷を実行させる印刷制御装置とからなる印刷システムであって、
前記印刷制御装置は、色を示す情報を特定するインデックスと色材量セットとの対応関係が規定されたルックアップテーブルを参照することにより、指定されたインデックスに対応する前記色材量セットを前記印刷装置に指定して印刷させる印刷手段を備え、
前記ルックアップテーブルに規定される色材量セットは、
所定色に対応付けられた色材量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色と前記所定色との偏差を極小化させるように、色を微調整する能力に基づいて前記複数の色材を複数グループに分けて前記色を調整する能力の低いグループから順に、前記所定色を示す情報を同色材量セット近傍で偏微分したヤコビ行列に基づいて前記偏差を極小化させるように算出した色材量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色に基づいて前記偏差を更新しつつ、算出されたことを特徴とする印刷システム。 - 印刷装置にて複数の色材を記録媒体に付着させて印刷を実行させるにあたり、前記色材の使用量の組み合わせである色材量セットを前記印刷装置に指定し、当該色材量セットに基づく印刷を実行させる機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータ読取可能な印刷制御プログラムであって、
色を示す情報を特定するインデックスと色材量セットとの対応関係が規定されたルックアップテーブルを参照することにより、指定されたインデックスに対応する前記色材量セットを前記印刷装置に指定して印刷させる印刷機能を備え、
前記ルックアップテーブルに規定される色材量セットは、
所定色に対応付けられた色材量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色と前記所定色との偏差を極小化させるように、色を微調整する能力に基づいて前記複数の色材を複数グループに分けて前記色を調整する能力の低いグループから順に、前記所定色を示す情報を同色材量セット近傍で偏微分したヤコビ行列に基づいて前記偏差を極小化させるように算出した色材量セットを前記印刷装置にて前記記録媒体に付着したときに示す実際の色に基づいて前記偏差を更新しつつ、算出されたことを特徴とする印刷制御プログラム。
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