JP2015016647A - 印刷装置、印刷方法、画像処理装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各色相のインクについて、インク量データに基づいて、ドットの形成の有無を画素毎に表すドットデータを生成するドットデータ生成処理を行なう際に、複数種類のドットを形成可能な色相のインクについて、インク量データから複数種類のドット形成の期待値を求める変換を、カラー画像データに応じて行なう。このために、各色インク量データをドット期待値に変換する大中小テーブルを複数用意し、カラー画像データにより、このテーブルを切り替える。
【選択図】図4
Description
A.第1実施形態:
A−1.装置の構成:
図1は、第1実施形態としての印刷装置10の構成を示す概略構成図、図2は、印刷装置10に用いられるプリンター22の概略構造である。本実施形態の印刷装置10は、パーソナルコンピュータ90と、カラープリンター22から構成されている。パーソナルコンピュータ90は、カラーディスプレイ21とキーボード、マウス等からなる入力部92を備えている。またパーソナルコンピュータ90には、スキャナ12が接続されている。スキャナ12は、カラー原稿からカラー画像データを読み取り、レッド(R),グリーン(G),ブルー(B)の3色の色成分からなる原カラー画像データORGをコンピュータ90に供給する。
次に、以上のハードウェア構成を備えた第1実施形態において実行される印刷処理について説明する。図4は、第1実施形態による画像印刷処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンはプリンタドライバ96の色・ドット期待値変換モジュール98およびハーフトーンモジュール99における処理の一部であり、本実施例においてはコンピュータ90のCPUにより実行されるルーチンである。なお、本明細書では、「ハーフトーン」とは、ドットのON/OFFの2値化処理に限らず、大ドット及び小ドットのON/OFFなど、多値化処理を含んだ階調数変換(低減)の処理を意味している。
(1)低階調領域では番号の小さいテーブルが、高階調領域では番号の大きなテーブルが、それぞれ割り当てられる。
(2)インク量の合計値が高い場合には、大きなテーブル番号が割り当てられる。
(3)その中で、形成されるドットが目立ちやすいインク色(ブラックやマゼンタなど)の割合が高い場合には、小さい番号のテーブルが割り当てられる。
シアンインク (Cl,Cm,Cs)
マゼンタインク(Ml,Mm,Ms)
イエローインク(Yl,Ym,Ys)
ブラックインク(Kl,Km,Ks)
として表わすものとする。なお、第1実施形態では、ドット期待値は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの4色に共通であることから、インク色を問わない場合は、図7ないし図9に示したように、(Xl,Xm,Xs)として表記する。
シアンインク (Cl,Cm,Cs)=(0,12,164)
マゼンタインク(Ml,Mm,Ms)=(0,36,140)
イエローインク(Yl,Ym,Ys)=(60,0,0)
ブラックインク(Kl,Km,Ks)=(0,0,0)
という期待値が得られる。
Xl(x,y)≧THd(xd,yd) ならば
大ドットON、と判断する。
Xl(x,y)+Xm(x,y)≧THd(xd,yd)
ならば 中ドットON、と判断する。
Xl(x,y)+Xm(x,y)+Xs(x,y)≧THd(xd,yd)
ならば 小ドットON、と判断する。
(1)低階調領域では番号の小さいテーブルが、高階調領域では番号の大きなテーブルが、それぞれ割り当てられ、
(2)インク量の合計値が高い場合には、大きなテーブル番号が割り当てられ、
(3)その中で、形成されるドットが目立ちやすいインク色(ブラックやマゼンタなど)の割合が高い場合には、小さい番号のテーブルが割り当てられる
といった設定にすれば、低階調領域では、小ドットの割合が増えて、粒状性が改善されることはもとより、インク量が増えてコックリングが生じやすい場合には、大中のドットを増やすことで、ムラの発生を抑制することができる。つまり、バンディングやラムの発生の抑制と粒状性の改善という相反する課題を、インク量データに応じて、ドット期待値のテーブルを切り替えることで、解消することができる。
次に本発明の第2の実施形態について説明する。第2実施形態の印刷装置10は、第1実施形態と同一のハードウェア構成を有する。この実施形態では、プリンタドライバ96の色・ドット変換モジュール98およびハーフトーンモジュール99の処理に相当する処理のみが異なる。第2実施形態におけるこの部分の処理を、色・ドット・階調数変換処理として、図10に示した。この処理は、第1実施形態の図4におけるステップS110ないし160に相当する。また第2実施形態では、第1実施形態の3D−LUTとは異なり、格子点が各色17のものを用いる。
(A)カラー画像データ(Rs,Gs,Bs)が属する四面体を構成する4つの格子点のインク量データ(Ci,Mi,Yi,Ki)を取得する。
(B)併せて、各格子点から特定された大中小テーブルを取得する。
(C)4つの格子点のインク量データ(Ci,Mi,Yi,Ki)に各大中小テーブルを適用して、各色インクの各ドットの期待値を求める。
(D)各色インクの各ドット期待値に対して、四面体の補間演算を施し、カラー画像データ(Rs,Gs,Bs)に対応する各色インクの大中小ドットの期待値を決定する。
次に本発明の第3の実施形態について説明する。第3実施形態の印刷装置10は、第1,第2実施形態と同一のハードウェア構成を有する。この実施形態では、プリンタドライバ96の色・ドット変換モジュール98およびハーフトーンモジュール99の処理に相当する処理のみが異なる。第3実施形態におけるこの部分の処理を、色・ドット・階調数変換処理として、図13に示した。この処理は、第1実施形態の図4におけるステップS110ないし160に相当する。また第3実施形態では、第2実施形態と同様、格子点が各色17の3D−LUTを用いる。
(ア)カラー画像データ(Rs,Gs,Bs)を取り囲む格子点から、特定の順序で選択する。
(イ)乱数などを用いて、周辺の四面体を構成する4つの格子点または六面体を構成する8つの格子点のいずれか一つを選択する。
(ウ)絶対値が格子点間程度の大きさの正負のノイズをカラー画像データに加えた上で、切り捨てを行なって、格子点を選択する。
(エ)上記(ア)の考え方で格子点を選択するが、その際、処理済みの格子点において、元のカラー画像データ(Rs,Gs,Bs)と選択した格子点のRGBデータとの差分を求め、次に処理する画素の画像データに加算して補正データを求め、補正データから最も近い格子点を選択する。
これらの手法では、インク量データを取り囲む格子点に割り付けられた大中小テーブルを所定の割合で用いることになるので、同じカラー画像データが連続しても、同じ大中小テーブルが用いられることがなく、大中小ドットの割合をより望ましい状態にして、画像を表現することが可能となる。
D−1.変形例1:
上記各実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色について同じ大中小テーブルを用いたが、各色毎に異なる大中小テーブルを用いるものとしても良い。例えば、0番、1番・・・といった大中小テーブル毎に、シアンインク用の大中小テーブル、マゼンタインク用の大中小テーブル・・・といったように各色毎の大中小テーブルを用意しても良い。あるいは、図14に示すように、3D−LUTに各インク色に対応する4つの大中小テーブル番号を割り当てておいても良い。また、3D−LUTの情報に基づいて、大中小テーブルを切り替えるのは、色ムラが目立ちやすいシアンとマゼンタの2色のみとし、イエローとブラックは予め決められた固定の大中小テーブルを用いることとしても良い。あるいは、色数よりも少ない大中小テーブル番号と、それをどの色に適用するかの情報を組み合わせて記憶しておいてもよい。たとえば、3D−LUTに記憶する大中小テーブル番号は1つの格子点に1つだけとしておき、それとセットでその大中小テーブルをどの色に適用するかの1ビット情報(1ならば適用、0ならば非適用)をインク色の数だけ3D−LUTに記憶しておく。非適用の場合は、インク色ごとに別途定義しておいたデフォルトの大中小テーブルを用いるものとすれば良い。
以上の実施形態では、印刷装置10の出力可能なインク色は、CMYKの4色としたが、ライトマゼンタLMやライトシアンLCなどのライトインク、オレンジやグリーンなどの特色、良好なグレーバランスを得るためのグレーインクなどを出力可能な印刷装置に適用することも可能である。この場合には、3D−LUTの出力は、出力可能なインク色の数に合わせて、例えば、5色以上としてもよい。また、カラー画像データは、RGBに限る必要はなく、印刷用途でよく用いられるCMYK入力としてもよい。この場合は、4次元のLUTを用い、4次元の補間演算を行なうものとすれば良い。例えば、第1の実施形態であれば、図6の(Rs,Gs,Bs)の3次元データの代わりに、(Ci,Yi,Ki)の各色256階調の4次元CMYKデータを用いる。格子点間隔が階調値1である場合には、格子点数は2564 個、Indexの最大値は2564 −1、の4次元LUTとなる。
以上の実施形態では、3D−LUTには大中小テーブルの番号を記録したが、他の方法でドット毎の期待値を設定するものとても良い。例えば、大中小テーブル番号の代わりに、対応する大中小テーブルを記憶したメモリ上の先頭アドレスを3D−LUTに直接記録しておいてもよい。また、大中小テーブルを各インク色ごとに1つだけ用意し、3D−LUTには大中小テーブルの番号の代わりに、大中小調整パラメータとして、例えば最大小ドット期待値および、最大中ドット期待値を記録しておく構成を採用してもよい。この場合には、ドット間のインク量変換手段を別途用意する。例えば、小ドットから中ドットへの置換率:s2mと、中ドットから大ドットへの置換率:m2lとを、あらかじめ定義しておく。
s2m=0.5
中ドットから大ドットへの置換率
m2l=0.4
とする。シアンCに関して、大中小テーブルを第1実施形態の0番テーブルのみを用いる。あるカラー画像データ(Rs,Gs,Bs)に対応する、インク量データ(Ci,Mi,Yi,Ki)を補間演算によって求めたところ、
Ci=64
になったとする。この場合、0番テーブルを参照すると、
Cl=0
Cm=32
Cs=192
となる。
Cs_new =64
Cs_over=Cs−64=128
超過分は、中ドット量に変換して 中ドット期待値に加える。
Cm_new0=Cm+Cs_over×s2m
=32+128×0.5=96
暫定の中ドット期待値:Cm_new0が最大値56を超えているので、今度は超過分をLドット期待値に変換して加える
Cm_new =56
Cm_over=Cm_new0−Cm_new=40
Cl_new =Cl+Cm_over×m2l
=0+40×0.4=16
このようになり、新たな大中小ドット期待値に変換される。後は、この新たな大中小ドットの期待値を用いて、ハーフトーン処理を行なえば良い。
以上の実施形態では、階調数変換を行なう際に、ディザマスクDMとして、誤差拡散と特性が似ているブルーノイズマスクを用いたが、ベイヤー型ディザなどの、規則パターンを持つドット分散型の組織的ディザを用いてもよい。また、網点ディザや、グリーンノイズマスクなどのドット集中型ディザを用いても良い。また、ディザ連続の考え方を採用せず、各色インクドット毎に異なるディザマスクを適用してドットのON/OFFを決定しても良い。
上記の実施形態では、格子点毎に大中小テーブルなどを割り当てたが、必ずしも全ての格子点に、大中小テーブルなどを割り当てる必要はない。例えば、ドット形成がほとんどなされない明度の高い領域では、ムラの発生という問題は生じないので、大中小テーブルを固定(デフォルトのテーブル)しても良い。具体的には、例えばR>200/256かつG>200/256かつB>200/256を満たす場合には、3D−LUTを参照することなく、デフォルトで用意した大中小テーブルを用いて、各ドットの形成について判断するものとすれば良い。もとより、こうした階調値の範囲は、RGB毎に異ならせても良い。また適切な階調値の範囲は、実験などにより定めれば良い。
上記実施形態では、印刷装置10として、シリアルタイプのインクジェトプリンター22を用いたが、他の形式のプリンタ−、例えばラインプリンター、レーザープリンターのようなページプリンターなどとして実現しても良い。また、カラープリンターに限られず、モノクロ印刷の用プリンターとして実現しても良い。更に、インクジェットタイプに限られず、熱昇華型プリンターやドットインパクト型など、種々のタイプのプリンターにも適用可能である。
12…スキャナ
21…カラーディスプレイ
22…カラープリンター
23…紙送りモータ
24…キャリッジモータ
26…プラテン
28…印字ヘッド
31…キャリッジ
32…操作パネル
34…摺動軸
36…駆動ベルト
38…プーリ
39…位置検出センサ
40…制御回路
64、65、66、67…インク吐出用ヘッド
71…黒インク用のカートリッジ
72…カラーインク用カートリッジ
90…パーソナルコンピュータ
91…ビデオドライバ
92…入力部
95…アプリケーションプログラム
96…プリンタドライバ
97…ラスタライザ
98…インク量期待値設定モジュール
99…ハーフトーンモジュール
Claims (14)
- 複数の色相のインクのドットを印刷媒体上に形成して、画像を印刷する印刷装置であって、
画像を構成する各画素ごとに、カラー画像データを入力する入力手段と、
前記入力したカラー画像データを、前記画素毎に、前記複数の色相のインク量データに色変換する色変換部と、
前記複数の色相のうち、少なくとも一の色相のインクについて、複数種類のドットを形成可能なヘッドと、
前記各色相のインクについて、前記設定されたインク量データから各ドットの形成の期待値に変換し、該変換された期待値に基づいて各ドット形成の有無を画素毎に表すドットデータを生成する階調数変換処理部と、
前記生成されたドットデータに従って前記ヘッドを駆動し、前記印刷媒体上に前記ドットを形成して印刷を行なう印刷部と
を備え、
前記階調数変換処理部は、前記複数種類のドットを形成可能な色相のインクの少なくとも一つについて、少なくとも前記カラー画像データの一部において、前記インク量データから前記複数種類のドット形成の期待値を求める変換を、前記カラー画像データに応じて行なうドット変換部を備える
印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置であって、
前記ドット変換部は、前記カラー画像データに基づいて変換パラメータの選択を行ない、該選択された変換パラメータを用いて前記変換を行なう
印刷装置。 - 請求項2記載の印刷装置であって、
前記カラー画像データは、RGB形式のデジタルデータであるRGBデータまたはCMYK形式のデジタルデータであるCMYKデータとして表され、
前記ドット変換部は、前記選択を、前記RGBデータの組み合わせまたはCMYKデータの組み合わせにより行なう
印刷装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
前記変換パラメータは変換テーブルとして用意され、前記ドット変換部は、前記カラー画像データに基づいて前記変換テーブルの選択を行ない、該選択された変換テーブルを用いて前記変換を行なう
印刷装置。 - 請求項2記載の印刷装置であって、
前記カラー画像データを構成するN色(Nは2以上の整数)の階調値を適宜組み合わせを点を格子点とするN次元ルックアップテーブルの前記格子点の少なくとも一部に、前記変換パラメータが割り当てられ、
前記ドット変換部は、前記ドット変換の際に、前記カラー画像データに対応した格子点に割り当てられた前記変換パラメータを取得して、前記変換を行なう
印刷装置。 - 請求項5記載の印刷装置であって、
前記ドット変換部は、前記変換パラメータが割り当てられていない格子点については、デフォルトの変換パラメータを用いて前記変換を行なう
印刷装置。 - 請求項5または請求項6記載の印刷装置であって、
前記N次元ルックアップテーブルの前記各格子点に、前記複数の色相のインク量データが割り当てられており、
前記色変換部は、前記色変換の際に、前記カラー画像データにより前記格子点を参照して、前記色変換を行なう
印刷装置。 - 請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
前記カラー画像データが、前記複数の格子点間の値であるとき、前記ドット変換部は、前記ドット変換の際に、前記カラー画像データの近傍の格子点のいずれか一つを確率的に選択して、前記変換パラメータを取得して、前記変換を行なう
印刷装置。 - 前記変換パラメータは、前記複数の色相のインクの何れのインクについて適用されるかの情報を含む請求項2から請求項8のいずれか一項に記載の印刷装置。
- 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
前記複数の色相のインクは、シアン、マゼンタ、イエロのインクを含み、
前記ドット変換部は、前記シアン、マゼンタ、イエロのインクのいずれかについて、前記変換を行なう
印刷装置。 - 前記複数種類のドットは、前記印刷媒体上の単位面積当たりの濃度が異なるドットである請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の印刷装置。
- 複数の色相のインクうち少なくとも一の色相のインクについて、複数種類のドットを形成可能なヘッドを用い、前記複数の色相のインクのドットを印刷媒体上に形成して、画像を印刷する方法であって、
画像を構成する各画素ごとに、カラー画像データを入力し、
前記入力したカラー画像データを、前記画素毎に、前記複数の色相のインク量データに色変換し、
前記各色相のインクについて、前記インク量データに基づいて、ドットの形成の有無を画素毎に表すドットデータを生成するハーフトーン処理を行なう際に、前記複数種類のドットを形成可能な色相のインクの少なくとも一つについて、少なくとも前記カラー画像データの一部において、前記インク量データから各ドットの形成の期待値を求める変換を、前記カラー画像データに応じて行ない、
該変換された期待値に基づいて前記複数種類のドット形成の有無を表すドットデータを生成し、
前記生成されたドットデータに従って、前記ヘッドを駆動して、前記印刷媒体上に前記ドットを形成する
印刷方法。 - 複数の色相のインクのドットを印刷媒体上に形成してするために画像を処理する画像処理装置であって、
画像を構成する各画素ごとに、カラー画像データを入力する入力手段と、
前記入力したカラー画像データを、前記画素毎に、前記複数の色相のインク量データに色変換する色変換部と、
前記各色相のインクについて、前記設定されたインク量データから各ドットの形成の期待値に変換し、該変換された期待値に基づいて各ドットの形成の有無を画素毎に表すドットデータであって、前記複数の色相のうち、少なくとも一の色相のインクについては、複数種類のドットについてのドットデータを生成する階調数変換処理部と
を備え、
前記階調数変換処理部は、前記複数種類のドットを形成可能な色相のインクの少なくとも一つについて、少なくとも前記カラー画像データの一部において、前記インク量データから前記複数種類のドット形成の期待値を求める変換を、前記カラー画像データに応じて行なうドット変換部を備える
画像処理装置。 - 複数の色相のインクうち少なくとも一の色相のインクについて、複数種類のドットを形成可能なヘッドを制御し、前記複数の色相のインクのドットを印刷媒体上に形成して、画像を印刷する方法をコンピュータにより実現するプログラムであって、
画像を構成する各画素ごとに、カラー画像データを入力する機能と、
前記入力したカラー画像データを、前記画素毎に、前記複数の色相のインク量データに色変換する機能と、
前記各色相のインクについて、前記インク量データに基づいて、ドットの形成の有無を画素毎に表すドットデータを生成するハーフトーン処理を行なう際に、前記複数種類のドットを形成可能な色相のインクの少なくとも一つについて、少なくとも前記カラー画像データの一部において、前記インク量データからから各ドットの形成の期待値を求める変換を、前記カラー画像データに応じて行なう機能と、
該変換された期待値に基づいて前記複数種類のドット形成の有無を表すドットデータを生成する機能と、
前記生成されたドットデータに従って、前記ヘッドを駆動して、前記印刷媒体上に前記ドットを形成する機能と
をコンピュータにより実現するブログラム。
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