JP2017038242A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーのモノクロ変換時、異なるカラー値が同じ（近い）グレー値にマッピングされてしまうと出力時の濃度に差が出ない問題を解決する際、全ての入力色値に対する適切な変換と、濃度差の出ない色同士に濃度的な区別がつくように変換する処理を両立することは困難である。
【解決手段】画像情報を取得または画像内容を解析して、全カラー対象のグレー変換と、特定色のみ対象とするグレー変換を切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー画像のモノクロ出力を行う画像処理装置、及び印刷装置に関する。

通常の印刷装置においては、例えばＲＧＢ形式などのカラーで指定された色指定をモノクロ出力する場合、入力ＲＧＢ信号値をグレースケール信号値に変換した後、ディザ法などの二値化手法を用いて疑似階調出力するのが一般的であり、通常ＲＧＢをグレースケールに変換する際は例えば以下のような式を用いる。
sRGB： Gray = (0.21 * Red) + (0.72 * Green) + (0.07 * Blue)
NTSC： Gray = (0.3125 * Red) + (0.5625 * Green) + (0.1250 * Blue)
RGB均等： Gray = (Red + Green + Blue) / 3
しかしながら、入力されるＲＧＢ値に対し一定の変換式を用いてグレースケールに変換する場合、ＲＧＢ（3チャネル）→グレー（1チャネル）の過程で色情報が欠落するため、ＲＧＢ形式では異なる値（色）であっても同じ（あるいは近い）グレー値に変換される場合がある。このような場合、二つの異なる色がモノクロ出力時には同じあるいは近い濃度で出力され、色の違いが識別不能になってしまう。特に、二つの色を部分的に重ね、あるいは接するように描画した場合には、二つの色の境界線が消滅してしまうために、カラーでの出力結果とモノクロでの出力結果が異なって見えるという問題があった。

そこで、特にオフィス文書では特に文字と背景の識別が重視される事を踏まえて、文字属性を持つオブジェクトと文字以外の属性を持つオブジェクトで異なるグレー変換を適用する技術が公開されている（特許文献１）。また、ページ内で隣り合う画像領域間の濃度値が同じ（近い）場合、その位置関係にある画素に対してのみ濃度差が出るような個別の補正を行うという技術も公開されている（特許文献２）。

特開2003-283848号公報 特登録03815767

オブジェクト属性に応じて切り替える手法では、同じ入力RGB値に対して異なるグレー値への変換を保証することは可能である。しかし、いずれのオブジェクトに対しても取り得る入力RGB値全てに対応可能な変換を行うため、文字と文字以外で異なるRGB値が指定されている場合は近い濃度にマッピングされる可能性がある。従ってどのRGB値に対しても常に異なるグレー値となるような変換を保証することはできない、という第１の課題がある。

また、色領域が隣接している場合に個別に濃度差をつける手法では、隣接領域判定の処理負荷が大きく、更に近い濃度同士が隣接しているか否かにより、領域毎に個別補正をする。従って同じRGB値が指定された画像領域でも、ページ全体の濃度整合性を取ることが困難（同じ入力RGB値であっても、ページ内の位置条件により異なる濃度で出力される）という第２の課題がある。

ところで、カラーデータをモノクロ出力する画像出力装置においては、望まれる出力結果に２種類あると考えられる。一つは、入力カラー画像が採用している色空間で取り得る全ての入力RGB値に対応可能で、かつ一定の変換思想に基づいて一意に決まるグレー変換を施された画像である。この場合は入力カラー画像に対して階調性に優れた一貫性のあるモノクロ画像が得られる。もう一つは、ページ内で使われている色のみを対象とした変換手段を用いて、各RGB値がはっきりした差異を持つ濃度に対応するようなグレー値に変換された画像である。この場合、色空間全域でカラー信号を忠実にモノクロに再現するのではなく、あくまで使われている色同士が識別可能な濃度に変換される事が優先される。前者は自然画像などのように多数の色が使われているデータに適しており、後者は使われている色数の少ない文字や図形などで構成されるオフィス文書データに適している。

本発明では、ページ内の画像内容に応じて上記特徴を持つ事を利用し、次のような手段を備えることにより第１の課題と第２の課題を同時に解決する。

カラー画像のモノクロ出力を行う画像形成装置または画像処理装置において、
入力され得る全てのカラー値を一意に決まるグレー値に変換する、全色カラーグレー変換手段と、ページ内で使われているカラーの色値を解析する、色値解析手段と、ページ内で使われている各色値に対し、視認可能な濃度差異を持つようなグレー値に変換するカラーグレー変換手段を構築する、特定色カラーグレー変換構築手段と、使われている色値の数が所定の閾値を越えているか否かを判定する、使用色数判定手段と、使われている色数が閾値を越えている場合、変換手段として前記全色カラーグレー変換手段を選択し、閾値以下である場合は、前記特定色カラーグレー変換手段を選択する、カラーグレー変換方法選択手段と、を有する。

さらに、上記手段において、ページ内で使われているオブジェクト属性を解析する手段と、使われているオブジェクトにイメージ属性を持つものが含まれているか否かを判定する手段と、イメージ属性オブジェクトが含まれている場合は、変換手段として前記全色カラーグレー変換手段を選択し、含まれていない場合は、前記特定色カラーグレー変換手段を選択する、第２のカラーグレー変換方法選択手段と、を有する。

また、カラー画像のモノクロ出力を行う画像形成装置または画像処理装置において、アプリケーションソフトウェアが備えるカラーパレットなどの色値情報を取得する、プリセットカラー情報取得手段と、カラーパレットの各色値に対し、視認可能な濃度差異を持つようなグレー値に変換するカラーグレー変換手段を構築する、プリセットカラーグレー変換構築手段と、入力データが、前記プリセットカラー変換テーブルに対応するアプリケーションソフトウェアにより生成されたデータであるか否かを判定する、使プリセットカラー判定手段と、前記プリセットカラー情報対応アプリケーションソフトウェアにより生成されたデータである場合、変換手段として前記プリセットカラーグレー変換手段を選択し、そうでない場合は、前記全色カラーグレー変換手段を選択する、カラーグレー変換方法選択手段と、を有する。

さらに、上記手段において、前記全色カラーグレー変換を行うか、特定色またはプリセットカラーグレー変換を行うかを選択可能なユーザインターフェイスを備える。

本発明では、ページ内で使用されているカラー／オブジェクトなどの画像内容、またはページに対して使われていると予想される特定色（プリセットカラー）、またはユーザインターフェイス上で設定されたモードなどの情報に応じて、特定色カラーグレー変換テーブルを生成する。このテーブルと従来の全色カラーグレー変換テーブルを切り替える事により、適切なカラーグレー変換を行う。これにより入力データの内容に応じ、ページ内での入力カラー値に対するグレー値に整合性を持たせつつ、ユーザにとって好ましいと判断されるデータに対しては明確に視認可能な濃度差を持つ出力結果を得ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る、実施形態１を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係る、印刷装置の概観図である。 本発明の実施形態に係る、モジュール構成を示す図である。 本発明の実施形態１において、カラー画像解析処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態１において、特定色カラーグレー変換処理生成を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係る、印刷装置の概略構成を示すブロック図である。 発明の実施形態１において、使用する各情報テーブルを説明する図である。 本発明の実施形態に係る、実施形態２を説明するフローチャートである。 発明の実施形態２において、モード切り替えのためのユーザインターフェイスを示す図である。

以下、本発明の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。

［実施形態１］
［印刷装置の構成］
図６は実施例の印刷装置の構成を示すハードブロック図である。原稿読取部６００で読み込まれた画像データは、データ処理・制御部６０２へ入力部Ｉ／Ｆ６１０を介して送られる。送られたデータはプログラムＲＯＭ６０６に格納されたデータ処理プログラムをＣＰＵ６０８が起動し、データＲＯＭ６０７に格納される処理用データを使いながらＲＡＭ６０９上で処理される。処理中または処理後の画像データは、必要に応じて記憶部Ｉ／Ｆ６１４を介して内部記憶領域部６０３に格納される。処理の終了した画像データは、出力部Ｉ／Ｆ６１２を介してデータ送受信部６０４、または画像出力部６０５に送られる。

前者に送られたデータは、ネットワーク上に存在するホストコンピュータ６１６など外部に接続された他のデータ処理装置に送られる。後者に送られたデータは、複写機が備えるプリントエンジンから紙などのメディア上に印刷されて出力される。また、このデータ送受信部６０４を介して、外部のホストコンピュータ６１６から印字データを受け取る場合もある。この時、複写機はプリンタとして動作する。本発明では主にこの構成においてデータが入力される場合を想定環境とする。さらに、ＵＳＢメモリなどの可搬型外部記憶領域（６１７）を、記憶部Ｉ／Ｆ（６１４）に装着して、データをダイレクト入力する場合もある。

これら一連の印字データ及び画像データ処理を実行する際の動作環境は、環境設定部（パネル）６０１からユーザーにより設定される。設定内容従い、設定部Ｉ／Ｆを介してデータ処理・解析部の動作設定が行われる。

［装置概観］
図２は印刷装置の概観図である。画像読取部101において、原稿台ガラス203および原稿圧板202の間に画像を読み取る原稿204が置かれ、原稿204はランプ205の光に照射される。原稿204からの反射光は、ミラー206と207に導かれ、レンズ208によって3ラインセンサ210上に像が結ばれる。なお、レンズ208には赤外カットフィルタ231が設けられている。図示しないモータにより、ミラー206とランプ205を含むミラーユニットを速度Vで、ミラー207を含むミラーユニットを速度V/2で矢印の方向に移動する。つまり、3ラインセンサ210の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）にミラーユニットが移動し、原稿204の全面を走査する。

3ラインのCCDからなる3ラインセンサ210は、入力される光情報を色分解して、フルカラー情報レッドR、グリーンGおよびブルーBの各色成分を読み取り、その色成分信号を信号処理部102へ送る。なお、3ラインセンサ210を構成するCCDはそれぞれ5000画素分の受光素子を有し、原稿台ガラス203に載置可能な原稿の最大サイズであるA3サイズの原稿の短手方向(297mm)を600dpiの解像度で読み取ることができる。

標準白色板211は、3ラインセンサ210の各CCD 210-1から210-3によって読み取ったデータを補正するためのものである。標準白色板211は、可視光でほぼ均一の反射特性を示す白色である。

画像処理部102は、3ラインセンサ210から入力される画像信号を電気的に処理して、シアンC、マゼンタM、イエローYおよびブラックKの各色成分信号を生成し、生成したCMYKの色成分信号を画像出力部105に送る。このとき出力される画像はディザなどのハーフトーン処理が行われたCMYKの画像となっている。

画像出力部105において、画像読取部101から送られてくるC、M、YまたはKの画像信号はレーザドライバ212へ送られる。レーザドライバ212は、入力される画像信号に応じて半導体レーザ素子213を変調駆動する。半導体レーザ素子213から出力されるレーザビームは、ポリゴンミラー214、f-θレンズ215およびミラー216を介して感光ドラム217を走査し、感光ドラム217上に静電潜像を形成する。

現像器は、マゼンタ現像器219、シアン現像器220、イエロー現像器221およびブラック現像器222から構成される。四つの現像器が交互に感光ドラム217に接することで、感光ドラム217上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像を形成する。記録紙カセット225から供給される記録紙は、転写ドラム223に巻き付けられ、感光ドラム217上のトナー像が記録紙に転写される。

［モジュール構成］
図３は、本発明にかかる印刷装置が備えるモジュール構成を示す図である。
以降に示す処理は、図６のCPU６０８に相当するＣＰＵ３０７が、プログラムＲＯＭ６０６やデータＲＯＭ６０７に相当する記憶部３０８から読み出したプログラムやデータを用いてデータ処理・制御部６０２において実行するものである（以下、他の実施例でも同様である）。

図６のデータ送受信部６０４に相当するデータ入力部３０３で入力の印刷データを受け取り、同じくデータ処理・制御部６０２に含まれる画像処理部内のデータ処理部３０４においてページ記述言語（以下、ＰＤＬ）として解析し、画像形成部３０５でラスタライズ画像を生成する。生成した画像はビデオ信号に変換し画像出力部３０６に出力する。この時、３０３〜３０５はホストＰＣ３０１が備えていてもよいし、印刷装置３０２が備えていてもよい。

本発明では、ジョブ及びページ解析時に、使用される可能性のある色情報を取得するモジュール色情報取得部３１２を備えることも可能である。また、各ページで使われている色値やオブジェクト属性を解析する画像情報解析部３１３と、解析した画像情報から色変換処理を生成する色変換処理生成部３１４を備える。

以下、図１、４〜５、１０で示すフローチャートを用いて、第１の実施形態を詳細に説明する。

図１は実施形態１における処理を示すメインのフローチャートである。

図３のホストPC３０１上で動作するアプリケーションソフトウェアで生成された印刷データは、ネットワークを介して印刷装置３０２に送られる。この印刷データは、ホストPC上で動作するプリンタドライバによってPDLに変換されている。印刷装置は、S101でこのデータを図６のデータ送受信部６０４に相当するデータ入力部３０３で取得する。さらに取得した入力カラーデータを、データ処理部３０４内のジョブ解析部３０９において印刷ジョブ全体の情報解析を行い、さらにページ解析部３１０でページ毎の情報解析を行う（S102）。

この情報解析時に、画像情報解析部３１３においてページ内のカラーに関する情報を解析する（S103）。ここでは、ページ内で使われている色数を解析対象とする場合を説明する。

図４はカラー画像情報解析の詳細説明図である。入力PDLデータは図７（A）で示すようなコマンドリスト４１１になっている。この例では、最初のコマンドが座標位置（１００，２００）に幅５０、高さ２０のBOX描画命令、つぎのコマンドが塗りの色を“赤”に指定する色指定命令である。S401で取得したコマンドリストを順次解析する際に、まずS402でイメージオブジェクトの描画命令か否かを判定する。

イメージオブジェクトが１つでも存在する場合は使用されている色が多数であると判断できるため、そのままカラー画像情報解析処理を抜けてS105で全色カラーグレー変換処理を選択する。イメージオブジェクトでない場合は、S403で色を指定する色指定コマンドであるか否かを判定する。色指定コマンドの場合はS404でページ内に既に存在する色値であるか否かを判定する。色指定コマンドではない場合、または既存色の場合はS401に戻り次のコマンド解析に移行する。既存色でない場合は、S405で使用色テーブル４１２に色値を格納する。

この使用色テーブルは、図３の記憶部３０８などに保持され、図７（B）で示すような情報を持つ。例えば、現在のコマンドが指定している色が“赤”である場合、RGB形式で（R=２５５、G=０、B=０）という値を持つので、テーブル番号１の“RGB値”欄に上記値を格納する。S404で既存色かどうかを判定する場合はこの使用色テーブルに既に登録されているかどうかで判断する。さらに使用色の数を記憶するためS406で使用色カウントをインクリメントする。このように全ての色指定コマンドの解析し、S407で終了と判断すると、図１のS10３を抜けてS104に移行する。S104で、使用色数が所定の閾値以下であるか否かを判定する。

所定の閾値は予め記憶部３０８に保持されている。所定の閾値以下である場合は、使用されている色が少ないため“特定の色が識別できれば良いデータ”であると判断する。逆に閾値よりも多く色が使われている場合は、“全ての色に対し一貫性のある濃度に変換する必要があるデータ”であると判断する。従って後者の場合はS105で、予め記憶部３０８などに保持している全色カラーグレー変換処理用テーブルを取得する。このテーブルは、図７（C）で示すように、全てのRGB値の組み合わせに対して、一般的な色空間が規定するグレー変換式（ｓRGB、NTSCなど）に則って作成した、RGBをグレーに変換する３次元ルックアップテーブルなどで実現されている。

S104で前者と判断した場合は、S106で特定色カラーグレー変換処理生成に移行する。これは図３の色変換処理生成部３１４内で行われ、ページ内で使われている色の出力濃度値が分散されるように変換テーブルを生成する。図５は本処理を詳細に説明するフローチャートである。

図５のS501で使用色テーブル４１２から使用色を取得し、S502で全色カラーグレー変換テーブルを用いて対象色に対する（基準となる）グレー値を求める。S503でこの値を使用色テーブル４１２の“元グレー値”の欄に格納する。さらに、S504で記憶部３０８に保持されているグレー濃度対応テーブル５２２を取得する。このテーブルは、図７（D）で示すように、入力カラーデータをグレーに変換した入力グレー値に対する出力濃度の相関関係を示すデータテーブルである。ここでは、入力グレー値（輝度）が０であれば、最大濃度（１．４）になり、グレー値が最大の２５５の場合は濃度が０となることが示されている。

この相関テーブルを参照して、指定色のグレー値がどの出力濃度に対応するかを取得し、その値を使用色テーブル４１２の“予想出力濃度”欄に保持する。この処理を繰り返して、S507で全ての使用色に対して予想出力濃度を取得したと判断すると、S508に移行する。ここで、全ての使用色の出力濃度が分散されるような補正後濃度を決定し、S509で決定した補正後濃度に対応するグレー値を、補正後グレー値としてS511で「使用色テーブル」の補正後グレー値の欄に格納する。

例えば、使用色が“赤・緑・青”の１次色のみの場合、使用色テーブル情報は４１２で例示しているような値を取るとする。この時、
・RとBは近いので、予想出力濃度が薄いRの適用Gray値を補正（例では100）して離す
・Gとはいずれも遠いので、適用Gray値はそのまま
というような補正を行う。補正の方法は上記に限定されるものではなく、例えば元グレー値に関わらず使用されている数で均等に濃度を割り当てても良い。

上記処理を終了すると、図１のS107で、図３の色変換部３１０で実現するカラーグレー変換処理に移行する。S107では選択されたいずれか（全色カラーグレー変換または特定色カラーグレー変換）を用いてカラーグレー変換を行い、S108で画像を形成し、S109で出力処理を行い終了する。

上記処理フローにより、本発明にかかるカラーグレー変換処理を実施する事が可能となる。

［実施形態２］
以下、さらに図８，９ を用いて、異なる実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、データ内で使用されている色数を直接解析せず、例えば特定のアプリケーションソフトでプリセットされているパレットカラーなどの情報をプリンタドライバ経由で取得し、プリセットカラーを使用色としてカラーグレー変換処理を生成する例を説明する。また、ユーザが明示的に“特定の色が識別できれば良いデータ”であることを指定するためのユーザインターフェイスを備えた例を併せて説明する。

図１のS101で入力カラーデータを取得すると、図３の色情報取得部３１２においてS801でカラー画像情報取得を行う。図９で示すユーザインターフェイス例で、例えば「オフィス文書」「写真画像」というメニューを備えている場合、どちらが選択されているかの情報をここで入手する。このユーザインターフェイスは、図６のホストコンピュータ６１６上で動作するプリンタドライバ上でも、印刷装置の環境設定部（パネル）６０１上にあっても良い。６１６で設定された場合はこの情報は入力データに付帯し、６０１で設定された場合は設定部I/F６１１を介して、図３の色情報取得部３１２に渡される。

S802でいずれのモードが選択されているかを判断し、オフィス文書が選択されていなければ（すなわち写真画像が選択されていれば）、S105の全色カラーグレー変換処理選択に移行する。オフィス文書が選択されていれば、S803でプリセットカラー情報が付帯しているか否かを判定する。プリセットカラー情報が付帯している場合は、予め決められた色のみが入力データ内で使われていると判断し、S106で特定色カラーグレー変換処理生成に移行する。S106では、付帯しているプリセットカラー情報に含まれる各色の値を用いて使用色テーブルを生成する。

上記処理フローにより、画像情報解析部３１２で画像データに含まれる色やオブジェクトの情報を解析することなく全色カラーグレー変換と特定色カラーグレー変換を切り替えることが可能となる。

２０２ 原稿圧板、２０３ 原稿台ガラス、２０４ 原稿、２０５ ランプ、
２０６ ミラー、２０７ ミラー、２０８ レンズ、２１０ ラインセンサ、
２１１ 標準白色板、２１２ レーザードライバ、２１３ 半導体レーザー素子、
２１４ ポリゴンミラー、２１５ ｆ−θレンズ、２１６ ミラー、
２１７ 感光ドラム、２１９ マゼンタ現像機、２２０ シアン現像機、
２２１ イエロー現像機、２２２ ブラック現像機、２２３ 転写ドラム、
２２５ 記録紙カセット、２２６ 定着ユニット

Claims (4)

1. 入力されたカラー画像をモノクロ画像に変換して出力を行う印刷装置であって、
   入力され得る全てのカラー値を一意に決まるグレー値に変換する、全色カラーグレー変換手段と、
   ページ内で使われているカラーの色値を解析する、色値解析手段と、
   ページ内で使われている各色値に対し、視認可能な濃度差異を持つようなグレー値に変換するカラーグレー変換手段を構築する、特定色カラーグレー変換構築手段と、
   使われている色値の数が所定の閾値を越えているか否かを判定する、特定色数判定手段と、
   使われている色数が閾値を越えている場合、変換手段として前記全色カラーグレー変換手段を選択し、閾値以下である場合は、前記特定色カラーグレー変換手段を選択する、カラーグレー変換方法選択手段と、
   を有すること特徴とする印刷装置。
2. ページ内で使われているオブジェクト属性を解析する手段と、
   使われているオブジェクトにイメージ属性を持つものが含まれているか否かを判定する手段と、
   イメージ属性オブジェクトが含まれている場合は、変換手段として前記全色カラーグレー変換手段を選択し、含まれていない場合は、前記特定色カラーグレー変換手段を選択する、第２のカラーグレー変換方法選択手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. アプリケーションソフトウェアが備えるカラーパレットの色値情報を取得する、プリセットカラー情報取得手段と、
   カラーパレットの各色値に対し、視認可能な濃度差異を持つようなグレー値に変換するカラーグレー変換手段を構築する、プリセットカラーグレー変換構築手段と、
   入力データが、前記プリセットカラー変換テーブルに対応するアプリケーションソフトウェアにより生成されたデータであるか否かを判定する、プリセットカラー判定手段と、
   前記プリセットカラー情報対応アプリケーションソフトウェアにより生成されたデータである場合、変換手段として前記プリセットカラーグレー変換手段を選択し、そうでない場合は、前記全色カラーグレー変換手段を選択する、カラーグレー変換方法選択手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記全色カラーグレー変換を行うか、特定色またはプリセットカラーグレー変換を行うかを選択可能なユーザインターフェイスを備えることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。