JP2018074383A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 レンチキュラーレンズを形成することなく、観察角度に応じて見えが変化する視覚効果を画像に付与するための処理を提供することを目的とする。【解決手段】 対象物体を第１方向から見た場合の色を表す第１色情報と、前記対象物体を第２方向から見た場合の色を表す第２色情報とを取得する取得手段と、凹凸層を含む複数種類のカラーパッチを凹部が凸部によって遮蔽される方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第１テーブルを保持する第１保持手段と、前記第１色情報が表す色を変換する第１変換手段と、前記凹凸層を含む複数種類のカラーパッチを凹部が凸部によって遮蔽されない方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第２テーブルを保持する第２保持手段と、前記第２色情報が表す色を変換する第２変換手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。【選択図】 図６

Description

本発明は、観察方向によって見え方が異なるプリント物を形成する際の画像処理技術に関する。

ベルベットに代表されるような織物は、その複雑な微細形状に起因して、観察する角度を変えると色や光沢の見え方が大きく変化する異方性を持つ。この異方性を再現するプリント物として、一般的にレンチキュラーレンズを利用したものが挙げられる。特許文献１では、画像と当該画像に重ねるレンチキュラーレンズとを形成するためのインクの吐出タイミングを同期させる技術が開示されている。

特許第３５５５４２０号

特許文献１のようなレンチキュラーレンズを形成する方法では、観察方向を変えた際に滑らかに色を変化させるために、高解像度で画像を印刷する必要がある。しかしながら、一般的なインクジェットプリンタを用いてレンズの曲面形状を高解像度で精度良く形成することは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レンチキュラーレンズを形成することなく、観察角度に応じて見えが変化する視覚効果を画像に付与するための処理を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、凹部と凸部とを有する凹凸層の上に対象物体の色を表す色材層を重ねた画像を形成するためのデータを生成する画像処理装置であって、前記対象物体を第１方向から見た場合の色を表す第１色情報を取得する第１取得手段と、前記対象物体を前記第１方向とは方位角が等しく仰角が異なる第２方向から見た場合の色を表す第２色情報を取得する第２取得手段と、前記凹凸層の凸部の上に有色色材を記録することによって形成された複数種類のカラーパッチを前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第１テーブルを保持する第１保持手段と、前記第１テーブルに基づいて、前記第１色情報が表す色を変換する第１変換手段と、前記凹凸層の凹部の上に有色色材を記録することによって形成された複数種類のカラーパッチを前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第２テーブルを保持する第２保持手段と、前記第１変換手段によって色が変換された前記第１色情報と前記第２テーブルとに基づいて、前記第２色情報が表す色を変換する第２変換手段と、前記第１変換手段によって色が変換された前記第１色情報と前記第２変換手段によって色が変換された前記第２色情報とに基づいて、前記画像を形成するための有色色材の記録量を表す記録量データを生成する生成手段と、を有することを特徴とする。

本発明により、レンチキュラーレンズを形成することなく、観察角度に応じて見えが変化する視覚効果を画像に付与することができる。

画像処理装置１のハードウェア構成図 プリンタ１３の構成図 凹凸層、画像層を形成する動作を説明する模式図 凹凸層、画像層の構造を示す模式図 画像処理装置１の機能構成を示すブロック図 画像処理装置の動作を示すフローチャート 画像データの構成を表す模式図 第一の色変換テーブルを作成する際の幾何条件の模式図 第一の色変換テーブルの一例 第二の色変換テーブルを作成する際の幾何条件の模式図 第二の色変換テーブルの一例 画像処理装置１の機能構成を示すブロック図 画像処理装置１の動作を示すフローチャート 観察角度と色との関係を表す模式図

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

［実施例１］
本実施例では、異方性の情報として、二つの観察方向（観察角度）とそれぞれの方向から画像を観察した際の色情報及び凹凸形状を取得し、記録媒体上に当該画像を再現する画像処理装置及び画像処理方法について記載する。

図１は、本実施例における画像処理装置１のハードウェア構成例である。画像処理装置１は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１５などに格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）や各種プログラムを実行する。また、ＣＰＵ１０１は、システムバス１０７を介して各構成を制御する。尚、後述するフローチャートによる処理は、ＲＯＭ１０２やＨＤＤ１５などに格納されたプログラムコードがＲＡＭ１０３に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行される。汎用Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０４には、シリアルバス１１を介して、マウスやキーボードなどの入力デバイス１２やプリンタ１３が接続される。ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）Ｉ／Ｆ１０５には、シリアルバス１４を介して、ＨＤＤ１５や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ１６が接続される。ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１５や汎用ドライブ１６にマウントされた各種記録メディアを各種データの格納場所として使用する。ビデオＩ／Ｆ１０６には、ディスプレイ１７が接続される。ＣＰＵ１０１は、プログラムによって提供されるＵＩ（ユーザインターフェース）をディスプレイ１７に表示し、入力デバイス１２を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。

図２は、本実施例に示すプリンタ１３の構成図である。プリンタ１３としては、インクを用いて形状、色の記録を行うインクジェットプリンタを想定する。ヘッドカートリッジ２０１は、複数の吐出口からなる記録ヘッドと、この記録ヘッドへインクを供給するインクタンクを有し、また、記録ヘッドの各吐出口を駆動する信号などを受信するためのコネクタが設けられている。以降、インクにより形成される形状、色をそれぞれ、凹凸層、画像層（色材層）と称する。インクタンクは、凹凸層を形成するためのクリアインク、画像層を形成するためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の有色インクの計５種が独立に設けられている。これらのインク（記録材）は紫外線を照射することにより硬化するＵＶ硬化型インクである。ヘッドカートリッジ２０１はキャリッジ２０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ２０２には、コネクタを介してヘッドカートリッジ２０１に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダが設けられている。また、キャリッジ２０２には、紫外光照射装置２１５が搭載されており、吐出されたインクを硬化させ記録媒体上に固着させるために制御される。キャリッジ２０２は、ガイドシャフト２０３に沿って往復移動可能となっている。具体的には、キャリッジ２０２は、主走査モータ２０４を駆動源としてモータプーリ２０５、従動プーリ２０６およびタイミングベルト２０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置及び移動が制御される。尚、本実施例において、このキャリッジ２０２のガイドシャフト２０３に沿った移動を「主走査」といい、移動方向を「主走査方向」という。プリント用紙等の記録媒体２０８は、オートシートフィーダ（以下「ＡＳＦ」）２１０に載置されている。画像形成時、給紙モータ２１１の駆動によってギアを介してピックアップローラ２１２が回転し、ＡＳＦ２１０から記録媒体２０８が一枚ずつ分離され、給紙される。更に、記録媒体２０８は、搬送ローラ２０９の回転によりキャリッジ２０２上のヘッドカートリッジ２０１の吐出口面と対向する記録開始位置に搬送される。搬送ローラ２０９は、ラインフィード（ＬＦ）モータ２１３を駆動源としてギアを介して駆動される。記録媒体２０８が給紙されたか否かの判定と給紙時位置の確定は、記録媒体２０８がペーパエンドセンサ２１４を通過した時点で行われる。キャリッジ２０２に搭載されたヘッドカートリッジ２０１は、吐出口面がキャリッジ２０２から下方へ突出して記録媒体２０８と平行になるように保持されている。制御部２２０は、ＣＰＵや記憶手段等から構成されており、外部から観察条件とその条件での色情報を含む画像データを受け取り、画像データに基づいてプリンタ１３の各パーツの動作を制御する。

以下、図２に示す構成のインクジェットプリンタにおける凹凸層、画像層の形成動作について説明する。まず、凹凸層を形成するために、記録媒体２０８が所定の記録開始位置に搬送されると、キャリッジ２０２がガイドシャフト２０３に沿って記録媒体２０８上を移動し、その移動の際に記録ヘッドの吐出口よりインクが吐出される。紫外光照射装置２１５は記録ヘッドの移動に合わせて紫外光を照射し、吐出されたクリアインクを硬化させ、記録媒体上に固着させる。そして、キャリッジ２０２がガイドシャフト２０３の一端まで移動すると、搬送ローラ２０９が所定量だけ記録媒体２０８をキャリッジ２０２の走査方向に垂直な方向に搬送する。本実施例において、この記録媒体２０８の搬送を「紙送り」または「副走査」といい、この搬送方向を「紙送り方向」または「副走査方向」という。記録媒体２０８の所定量の搬送が終了すると、再度キャリッジ２０２はガイドシャフト２０３に沿って移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ２０２による走査と紙送りとを繰り返すことにより記録媒体２０８全体に凹凸層が形成される。凹凸層が形成された後は、搬送ローラ２０９が記録媒体２０８を記録開始位置に戻し、凹凸層形成と同様のプロセスで凹凸層上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各有色インクを吐出し、画像層を形成する。

本実施例において、記録ヘッドは、説明を簡易にするため、基本的にインク滴を吐出するか否かの二値の制御で表現される。これはクリアインクについても有色インクについても同じである。本実施例では、プリンタ１３の出力解像度で定義される画素毎にインクのオン（吐出する）・オフ（吐出しない）を制御するものとし、単位面積において全画素をオンにした状態をインク量１００％として扱うものとする。尚、インクの吐出量が変調可能な記録ヘッドが一般的に使用されているが、上述の二値化処理を変調可能な複数レベルへの多値化処理に拡張すれば適用可能であり、二値化に限定されるものではない。

本実施例の凹凸層の形成では、前述のインク量の概念を用いて位置毎に高さの制御を行う。凹凸層の形成においてインク量１００％でほぼ均一な層を形成した場合、吐出したインクの体積に応じて、層はある厚さ（高さ）を有する。例えば、インク量１００％で形成された層が１５μｍの厚さを有する場合、７５μｍの厚さを再現するには、層を５回重ねればよい。つまり、７５μｍの高さが必要な位置に打ち込むインク量は５００％となる。

図３は、記録媒体２０８上を記録ヘッドが走査することで凹凸層、画像層を形成する動作を説明する図である。キャリッジ２０２による主走査で記録ヘッドの幅Ｌだけ層形成を行い、１ラインの記録が終了する毎に記録媒体２０８を副走査方向に距離Ｌずつ搬送する。説明を平易にするため、本実施例におけるプリンタ１３は一回の走査でインク量１００％までのインク吐出しかできないものとし、インク量１００％を超える層形成の場合には、搬送は行わずに同じ領域を複数回走査する。例えば、打ち込むインク量が最大５００％の場合は、同じラインを５回走査する。図３を用いて説明すると、領域Ａを記録ヘッドで５回走査した（図３（ａ））後、記録媒体２０８を副走査方向に搬送し、領域Ｂの主走査を５回繰り返す（図３（ｂ））ことになる。

尚、記録ヘッドの駆動精度に起因する周期ムラ等の画質劣化を抑制するために、インク量１００％以下でも複数回の走査、いわゆるマルチパス印刷を行う場合がある。図３（ｃ）〜（ｅ）に２パス記録の例を示す。この例では、キャリッジ２０２による主走査で記録ヘッドの幅Ｌだけ画像形成を行い、１ラインの記録が終了する毎に記録媒体２０８を副走査方向に距離Ｌ／２ずつ搬送する。領域Ａは記録ヘッドのｍ回目の主走査（図３（ｃ））とｍ＋１回目の主走査（図３（ｄ））により記録され、領域Ｂは記録ヘッドのｍ＋１回目の主走査（図３（ｄ））とｍ＋２回目の主走査（図３（ｅ））とにより記録される。ここで、２パス記録の動作を説明したが、何回のパス数で記録するかは、所望の精度に応じて変えることができる。ｎパス記録を行う場合は、例えば、１ラインの記録が終了する毎に記録媒体２０８を副走査方向に距離Ｌ／ｎずつ搬送する。この場合、インク量が１００％以下でも複数の印字パターンに分割し記録媒体の同一ライン上を記録ヘッドがｎ回主走査することで凹凸層、画像層を形成する。本実施例では、上述のマルチパス印刷による走査と１００％以上のインクを打ち込むための走査との混同を防ぐため、マルチパス印刷は行わないものとし、複数回の走査は、層を積層するためのものとして説明する。尚、本発明においては、記録媒体に特に限定はなく、記録ヘッドによる画像形成に対応できるものであれば、紙やプラスチックフィルム等、各種の材料が利用可能である。

図４は、本発明における画像処理装置１の処理を経て、プリンタ１３で形成するプリント物の構造の一例を示す模式図である。図４（ａ）は、ｘｙ二次元平面における凹凸形状データおよび色データを表している。ｘ軸方向に特定の周期の凹凸が繰り返し配置されており、印刷面に正対してみると、いわゆる縦の万線パターンになっている。図４（ｂ）は、ｘｚ面における凹凸形状データ、すなわち断面構造を示している。本実施例では、プリンタ解像度が約６００ｄｐｉであり、１ドットの幅は４０μｍとする。凸部が４ドット、凹部が４ドットの繰り返しであるため、凹凸１サイクルは３２０μｍである。また、この例では、一層の厚さは１５μｍであり、凸部はｚ方向に１０ドット積層して形成され、高さが１５０μｍである。このような微小な凹凸層は、観察者からは視認されず、紙や布のような平面的なプリント物に見える。

図４（ｃ）は、（ｂ）に示す凹凸形状データをプリンタ１３で出力したプリント物の構造の一例を示す図である。図４（ｂ）に示す凹凸形状データを前述した図２に示すプリンタ１３によってプリントすることで、図４（ｃ）に示す形状が形成される。プリンタ１３による凹凸形状の形成過程において、吐出されたＵＶ硬化型インクは、着弾からＵＶ照射による硬化までの間、記録媒体の面方向に濡れ広がる。そのため、最終的に形成される凹凸形状は、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）に示すデータにおける形状よりも低周波な凹凸形状となる。尚、図４（ｃ）に示す凹凸形状は一例であり、たとえば、ぬれ性の低い高粘度のインクを用いることにより、より図４（ａ）に近い高周波な凹凸形状を形成することも可能である。

図４（ｄ）は、本実施例により形成されたプリント物により異方性が発現するメカニズムを説明するための模式図である。前述のようにプリント物は正確な矩形とはならないが、説明を簡易にするため、凹凸形状が矩形であるものとする。また、観察方向は、回転角（方位角）と仰角とで表現することができるが、本実施例では、回転角は０°、すなわち、記録媒体面をｘｙ二次元平面とした際のｘ軸と並行であるものとする。また、仰角は、二次元平面鉛直方向を０°とし、後述の入力処理における角度情報はこれを用いる。

まず、仰角０°の場合、画像層の凸部と画像層の凹部との全領域の色が視認される。しかし、観察方向を変え、仰角４５°とした場合、凹部の一部が凸部により遮蔽され、色が視認されなくなる。観察方向φで観察可能な単位面積あたりのインク量Ｖφは以下の式（１）で表すことができる。

ここで、Ｖｔｏｐは画像層の凸部の単位面積あたりのインク量、Ｖｂｏｔは凹部の画像層の単位面積あたりのインク量、ａは凹凸１サイクルの幅、ｂは凸部の幅、ｃは凸部の高さを表す。式中の分母は、凹凸１サイクルを観察方向φから観察した面積と等しく、分子の第一項および第二項は、凸部の画像層と凹部の観察可能な画像層との面積比を表している。第二項のｃ・ｔａｎ（φ）により遮蔽により観察できない面積を勘案している。尚、式中のａ−ｂ−ｃ・ｔａｎ（φ）がマイナスの場合は、遮蔽により凹部が見えない状態であるため、第二項は０とし，凸部のみが観察される。上記の式では、凸部の側面の露出が考慮されていない。しかし、通常は図４（ｃ）に例示したように形状が鈍る（インクが濡れ広がる）ため、上記の式で近似することが可能である。また、形状の鈍りにより観察方向による遮蔽面積が大きく変わる場合は、予めプリンタ１３の凹凸形成時の周波数応答特性などから補正量を求めておくことで、式（２）のように補正することが可能である。

ここで、Ｆは遮蔽量を補正する関数である。補正にはルックアップテーブル（ＬＵＴ）などを利用することも可能である。

例えば、単純のため画像層はシアンインクのみ使うものとし、ＶｔｏｐがシアンインクＣ１００％、ＶｂｏｔがシアンインクＣ０％であるとする。ａ，ｂ，ｃをそれぞれ図４（ｂ）に例示したように、３２０μｍ、１６０μｍ、１５０μｍとする。この時の観察方向φ＝０°のＶφは、遮蔽分ｔａｎ（φ）＝０となるため、式（１）より、

つまり、Ｖφは、ＶｔｏｐとＶｂｏｔが同じ面積で観察できるため、領域全体としては、シアンインクＣ５０％として観察できる。

同様に、観察方向φ＝４５°のＶφは、遮蔽分ｔａｎ（φ）＝１．０となり、式（１）より、

つまり、Ｖφは、シアンインクＣ９４％（≒１６／１７）として観察できる。すなわち、図４（ｃ）に示すプリント物は、一見平面でありながら、観察方向の仰角を変えると、シアンの濃淡が大きく変わる。このような見え方は、ベルベット生地のような質感を与える。尚、シアンインクのみを用いた場合の説明をしたが、一般的なプリンタで用いられるインク色を全て利用することが可能であり、凹部と凸部との観察可能な面積比を変えることで任意の異方性を再現することが可能である。例えば、凸部はシアンＣ１００％、凹部はマゼンタＭ１００％とすれば、観察方向に応じてブルーからマゼンタに変化するプリント物を形成することが可能になる。

図５は実施例１における画像処理装置１の機能構成を表すブロック図である。画像処理装置１は、異方性を持つ対象物体を再現するために、前述のように凹凸形状を持つプリント物の凹部と凸部とに適切なカラーインク（有色インク）を付与することにより、少なくとも２つの観察角度で異なる色を再現する。画像処理装置１は、第１取得部５０１と、第２取得部５０２と、第３取得部５０３と、第１保持部５０４と、第１変換部５０５と、第２保持部５０６と、補正部５０７と、第２変換部５０８と、第３変換部５０９と、出力部５１０とを有する。

第１取得部５０１は、対象物体の観察方向として仰角φ１（第１観察角度）とその色情報Ｒφ１、Ｇφ１、Ｂφ１（第２色情報）とを第１画像データとして取得する。第２取得部５０２は、観察方向として仰角φ１とは異なる第２観察角度φ２とその色情報Ｒφ２、Ｇφ２、Ｂφ２（第２色情報）とを第２画像データとして取得する。第３取得部５０３は、予めメモリなどに記憶されている凹凸形状データを取得する。第１変換部５０５は、第１保持部５０４に保持されている第１色変換テーブルを用いて、第１取得部５０１で取得された第１色情報が表す色を、第３取得部５０３で取得される凹凸の凸部の色へと変換する。補正部５０７は、第１変換部５０５で変換された凸部の色に基づいて、第２保持部５０６に保持されている第２色変換テーブルを、凹部の色を決定するための色変換テーブルとなるように補正する。第２変換部５０８は、補正部で補正された第２色変換テーブルに基づいて、第２取得部５０２で取得された第２色情報が表す色を凹部の色へと変換する。第３変換部５０９は、第１変換部５０５で変換された凸部の色、及び第２変換部５０８で変換された凹部の色をインク値へと変換する。最後に第３変換部５０９で得られたインク値データと第３取得部５０３で取得された凹凸形状データとに基づいて生成したデータを出力部５１０で出力する。

以下、上記構成からなる本実施例で実行される処理について図６のフローチャートを用いて説明する。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。

Ｓ６０１において、第１取得部５０１は、観察方向として仰角φ１とその色情報Ｒφ１、Ｇφ１、Ｂφ１を第１画像データとして取得する。図７に本実施例における画像データの構成を示す。図７に示すように、画像データは４チャンネルで構成され、１チャンネル目は、全画素同一の値を保持し、観察角度φ１が格納される。尚、観察角度φ１に関しては画像のヘッダ情報として保持されていても良い。また、残りの３チャンネルにはＲφ１、Ｇφ１、Ｂφ１を８ビットの値として保持する。尚、本実施例においてＲＧＢとはｓＲＧＢで定義されるＲＧＢ値として説明を行うが、ＲＧＢ画像はこれに限るものではない。例えば、ＡｄｏｂｅＲＧＢで定義されるＲＧＢ画像や、ＣＩＥＬＡＢ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に対応したＬａｂ画像であってもよい。尚、本実施例では説明の簡易化のため、第１観察角度は、図７に示すように凹凸形状の凹部が遮蔽される観察角度φ１＝４５°であるとする。

Ｓ６０２において、第２取得部５０２は、観察方向として仰角φ１とは異なる第２観察角度φ２とその色情報Ｒφ２、Ｇφ２、Ｂφ２を第２画像データとして取得する。尚、画像データの構成は第１取得部５０１で取得される第１観察角度及び第１色情報と同様である。尚、画像データは、例えば、図７に示す二つの幾何条件で対象物を撮影した画像を公知のアフィン変換を利用して形状をそろえたものを利用することが可能である。尚、本実施例では説明の簡易化のため、第２観察角度は、図６に示すように凹凸形状を正面から観察したときの角度φ２＝０°であるとする。

Ｓ６０３において、第３取得部５０３は、凹凸形状データを取得する。予めメモリなどに記憶されている凹凸形状データを取得する。ここで、凹凸形状データは、ＵＶ硬化型インクのインク量が各画素に記録されたデータである。例えば、０％や１００％、５００％等の値が記録されている。また、凹凸形状データは図４において例示したようなｘ方向に凹凸を繰り返すパターンである。前述の通り、本実施例ではプリンタ解像度が約６００ｄｐｉであり、１ドットの幅は４０μｍとし、凹凸形状データは、凸部幅が４ドット、凹部幅が４ドットである。

Ｓ６０４において、第１変換部５０５は、第１保持部５０４に保持されている第１色変換テーブルを用いて、第１取得部５０１で取得された第１色情報を、第３取得部で取得される凹凸形状データが表す凹凸の凸部の色へと変換する。図８は第１変換テーブルを作成する際の幾何条件を表した図である。図８に示すように、第３取得部５０３で取得される凹凸形状データを用いて形成した凹凸形状８０１を有し、該凹凸形状の凸部にカラーインク８０２が付与された複数種類のカラーパッチを用いる。本実施例ではカラーインク８０２は８ｂｉｔのＲＧＢ値を均等に５分割した１２５（＝５×５×５）色のパターンを用いるものとして説明を行うが、カラーインクのパターンはこれに限るものではない。例えば、ＲＧＢ値を均等に９分割した７２９色のパターンであっても良い。第１変換テーブルは該カラーチャートの凹部８０３が図８に示すように遮蔽される幾何条件であり、そのときの観察角度をφ１とする。第１変換テーブルは、観察角度φ１方向から各パッチのＣＩＥＬＡＢ値を測定し、ＲＧＢ値とＬＡＢ値との対応関係が記述されたテーブルである。尚、本実施例では説明の簡易化のため、Ｓ６０１で取得される観察角度φ１はφ１＝４５°として説明を行う。ただし、観察角度はこれに限るものではない。例えば、凹凸の高さによっては４５°では凹部の一部が遮蔽されない場合がある。このような場合、観察角度はより大きくなる。尚、本実施例では凹部８０３が遮蔽される幾何条件でＬＡＢ値を得ることを想定しているため、凹部８０３にはカラーインクが付与されていないものとして説明するが、該幾何条件を満たしていれば凹部にカラーインクが付与されていてもよい。図９は第１変換テーブルの一例である。図９に示すように、第１変換テーブルは凸部のＲＧＢ値とそれに対応するＬＡＢ値が記述されたテーブルである。本処理により取得された凹部の影響を受けない色を、凹部の影響を受けないテーブルを用いて色変換を行うため、取得された色を直接凸部の色へと変換するためのテーブルである。

Ｓ６０５において、補正部５０７は、Ｓ６０４で変換された凸部の色に基づいて、第２保持部５０６に保持されているテーブルを、凸部の色が考慮された色変換テーブルとなるように補正する。図１０は第２変換テーブルを作成する際の幾何条件を表した図である。図１０に示すように、第３取得部５０３で取得される凹凸形状データを用いて形成した凹凸形状１００１を有し、該凹凸形状の凹部にのみカラーインク１００２が付与された複数種類のカラーパッチを用いる。カラーインクのパターンは第１変換テーブルの作成に用いるカラーチャートと同様である。第２変換テーブルは、図１０に示すように、該カラーチャートの凸部１００２と凹部１００３の両者が観察される幾何条件であり、そのときの観察角度をφ２とする。第２変換テーブルは観察角度φ２方向から各パッチのＣＩＥＬＡＢ値を測定し、ＲＧＢ値とＬＡＢ値との関係が記述されたテーブルである。尚、観察角度は凹部が遮蔽されないのであれば特に限定するものではないが、凹部の面積が最大となる幾何条件、すなわち凹凸形状に対して正対する角度であることが好ましい。従って本実施例では、φ２＝０°として説明を行う。図１１に第２変換テーブルの一例を示す。図１１に示すように、第２変換テーブルは凸部の影響が除去された凹部のみのＲＧＢ値とそれに対応するＬＡＢ値が記述されたテーブルである。しかしながら、凸部と凹部との両方が観察される方向（例えばφ２）で観察した場合、凹部の色と凸部の色が相互に影響を及ぼすため、第２変換テーブルを用いて第２色情報が表す色を凹部の色へと変換したとしても正確な色を再現することができない。Ｓ６０５の処理は、凸部の影響のない第２変換テーブルを、凸部の色を考慮したテーブルへと補正する処理である。具体的には、Ｓ６０４で変換されたＬＡＢ値と第２変換テーブルを取得し、第２変換テーブルに記載の凹部のＬＡＢ値を式（５）により凸部のＬＡＢ値だけシフトする。

尚、式（５）において、αは凹凸の凹部の幅と凸部の幅との比よって決定される係数であり、図４（ｄ）のように凹凸の周期がａ、凸部の幅ｂの場合、式（６）により算出される。

Ｓ６０６において、第２変換部５０８は、Ｓ６０５で補正された凸部の色が考慮された補正後の色変換テーブルを用いて、Ｓ６０２で取得した第２色情報が表す色を、凹部の色へと変換する。本処理において、凸部の色を考慮した色変換テーブルを用いることで、第２の色情報が表す色を直接凹部の色へと変換することが可能である。

Ｓ６０７において、第３変換部５０９は、Ｓ６０４で変換された凸部の色、及びＳ６０６で変換された凹部の色をプリンタに搭載された有色インクの色材量（記録量）へと変換する。尚、前述のようにプリンタの色材量はＣＭＹＫインクの量である。尚、ＣＭＹＫへの変換は一般的に使われているルックアップテーブルを使った変換方法などが利用できる。

本実施例では、ＬＡＢ値とＣＭＹＫ値が対応付けられたテーブルを用いて、凸部の色を各画素に記録した第１画像データから、各画素にインク量を記録した第１インク量データ（第１記録量データ）を生成する。また同様に、上述したテーブルを用いて、凹部の色を各画素に記録した第２画像データから、各画素にインク量を記録した第２インク量データ（第２記録量データ）を生成する。尚、凸部の色及び凹部の色を公知の変換式によりＲＧＢ値に変換してから、ＲＧＢ値とＣＭＹＫ値が対応付けられたテーブルを用いてインク量データを生成しても良い。

Ｓ６０８において、出力部５１０は、まずＳ６０３で取得された凹凸形状データに基づいて、ＵＶ硬化型インクの吐出オン・オフの２値を表す２値データを生成し、当該２値データに基づいて、プリンタ１３に凹凸層を形成させる。続いて、Ｓ６０７で生成された第１インク量データ及び第２インク量データに基づいて、有色インクの吐出オン・オフの２値を表す２値データを生成し、当該２値データに基づいて、プリンタ１３に凹凸層上に画像層を形成させる。

以上説明したように本実施例の画像処理装置は、入力された少なくとも２つの色を、凹凸上の凹部、凸部の色へと適切に色変換することで、観察角度によって色が変わって見えるプリント物を形成することができる。

尚、本実施例では、有色色材として有色インクを用いたが、上記一例には限定されない。例えば、有色トナーを有色色材として用いても良い。

［実施例２］
実施例１では、第１観察角度と第２観察角度とが色変換テーブル作成時の観察角度と等しいものとして説明を行った。本実施例では、取得された第１色情報と第２色情報から、色変換テーブル作成時の色を推定することで、実施例１と同様のメモリ量で任意の２つの観察角度の色を高精度に再現する場合について説明する。ただし、以下の説明において実施例１と共通する内容については説明を簡易化又は省略する。

図１２は、実施例２における画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。本画像処理装置において、第１取得部１２０１、第１取得部１２０２、第３取得部１２０３は、実施例１における５０１から５０３と同様であるため説明を省略する。推定部１２０４は、第１取得部１２０１で取得した第１色情報と、第２取得部１２０２で取得した第２色情報とから、第１保持部５０４で保持されている観察角度の色、及び第２保持部５０７で保持されている観察角度の色を推定する。第１変換部１２０６は推定部１２０４で推定された第１変換テーブルに保持されている観察角度の色を、第３取得部で取得される凹凸形状の凸部の色へと変換する。第２変換部１２０９は推定部１２０４で推定された第２変換テーブルに保持されている観察角度の色を、凹部の色へと変換する。

第１保持部１２０５から補正部１２０８、及び第３変換部１２１０、出力部１２１１は実施例１の５０４から５０７、及び５０９、５１０と同様であるため説明を省略する。

以下、実施例２における画像処理装置１が実行する処理について図１３のフローチャートを用いて説明する。

Ｓ１３０１において、第１色取得部１２０１は、観察方向として仰角θ１とその色情報Ｒθ１、Ｇθ１、Ｂθ１を第１画像データとして取得する。Ｓ１３０２において、第２取得部１２０２は、観察方向としてθ１とは異なる任意の仰角θ２とその色情報Ｒθ２、Ｇθ２、Ｂθ２を第２画像データとして取得する。１３０３は、実施例１のＳ６０３と同様であるため説明を省略する。

Ｓ１３０４において、推定部１２０４は、Ｓ１３０１及びＳ１３０２で取得された第１色情報及び第２色情報から、第１変換テーブル及び第２変換テーブルの作成時の仰角φ１、φ２の色を推定する。具体的には、まず、ＲＧＢθ１とＲＧＢθ２とをＣＩＥＬＡＢ値へと変換し、ＬＡＢθ１とＬＡＢθ２とを算出する。そして、ＬＡＢそれぞれについて、観察角度θとＬＡＢ値との関係を算出する。尚、本実施例では、観察角度θとＬＡＢ値の関係は比例関係になるものと仮定し、図１４に示すように、θ１とθ２の２つの色を通る直線で表されるものとする。尚、図１４はＬ＊と観察角度との関係について示しているが、ａ＊及びｂ＊についても同様の関係である。最後に、該直線と、色変換テーブル作成時の仰角φ１、φ２を用いて、式（７）により、テーブル作成時の観察角度の色Ｌ＊φ１、ａ＊φ１、ｂ＊φ１及びＬ＊φ２、ａ＊φ２、ｂ＊φ２を推定する。尚、式７はＬ＊φ１、Ｌ＊φ２に関する推定式であるが、ａ＊φ１、ａ＊φ２及びｂ＊φ１、ｂ＊φ２も同様にして推定することができる。最後に推定された各ＬＡＢ値をＲＧＢ値へと変換する。

Ｓ１３０５は、第１変換部１２０６は、Ｓ１３０４で推定された観察角度φ１の色ＲＧＢφ１を、第１保持部１２０５を用いて、Ｓ１３０３で取得した凹凸形状データが表す凸部の色へと変換する。Ｓ１３０６、Ｓ１３０７は実施例１のＳ６０５、Ｓ６０６と同様であるため、説明を省略する。Ｓ１３０７において、第２変換部１２０９はＳ１３０６で補正された凸部の色が考慮された補正後の色変換テーブルを用いて、Ｓ１３０４で推定した観察角度φ２の色ＲＧＢφ２から、凹部の色を算出する。Ｓ１３０８及びＳ１３０９は実施例１のＳ６０７及びＳ６０８と同様であるため説明を省略する。

本実施例により、色変換テーブル作成時とは異なる任意の２つの観察角度を取得した場合であっても、色変換テーブル作成時の観察角度の色を推定することが可能となり、観察角度によって色が変わって見えるプリント物を形成することができる。

尚、本実施例では推定部１２０４において、推定する際の近似式は直線であるものとして説明を行ったが、ガンマ曲線などの曲線であっても良い。その場合、凹凸形状の凹凸の高さとγの値とを予め１次元のルックアップテーブルとして保持し、該１次元ルックアップテーブルと凹凸形状の高さとからガンマ値を算出することができる。

［その他の実施例］
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 画像処理装置
５０１ 第１取得部
５０２ 第２取得部
５０４ 第１保持部
５０５ 第１変換部
５０６ 第２保持部
５０８ 第２変換部
５０９ 第３変換部

Claims (11)

1. 凹部と凸部とを有する凹凸層の上に対象物体の色を表す色材層を重ねた画像を形成するためのデータを生成する画像処理装置であって、
   前記対象物体を第１方向から見た場合の色を表す第１色情報を取得する第１取得手段と、
   前記対象物体を前記第１方向とは方位角が等しく仰角が異なる第２方向から見た場合の色を表す第２色情報を取得する第２取得手段と、
   前記凹凸層の凸部の上に有色色材を記録することによって形成された複数種類のカラーパッチを前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第１テーブルを保持する第１保持手段と、
   前記第１テーブルに基づいて、前記第１色情報が表す色を変換する第１変換手段と、
   前記凹凸層の凹部の上に有色色材を記録することによって形成された複数種類のカラーパッチを前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第２テーブルを保持する第２保持手段と、
   前記第１変換手段によって色が変換された前記第１色情報と前記第２テーブルとに基づいて、前記第２色情報が表す色を変換する第２変換手段と、
   前記第１変換手段によって色が変換された前記第１色情報と前記第２変換手段によって色が変換された前記第２色情報とに基づいて、前記画像を形成するための有色色材の記録量を表す記録量データを生成する生成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１方向は、前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向と同じ方向であり、前記第２方向は、前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向と同じ方向であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向は、前記画像に正対する方向であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１変換手段によって色が変換された前記第１色情報に基づいて、前記第２テーブルを補正する補正手段をさらに有し、
   前記第２変換手段は、前記補正手段によって補正された前記第２テーブルに基づいて、前記第２色情報が表す色を変換することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記第１色情報と前記第２色情報とに基づいて、前記第１方向とは異なる前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向で視認される色と、前記第２方向とは異なる前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向で視認される色とを推定する推定手段をさらに有し、
   前記第１変換手段は、前記推定手段によって推定された前記第１方向とは異なる前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向で視認される色を変換する手段であって、
   前記第２変換手段は、前記推定手段によって推定された前記第１方向とは異なる前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向で視認される色と前記第２テーブルとに基づいて、前記第２方向とは異なる前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向で視認される色を変換する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記推定手段は、前記画像を観察する方向と前記画像を観察するときに視認される色との所定の対応関係に基づいて、色を推定する手段であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記所定の対応関係は、比例関係であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記凹凸層の凹凸形状を形成するための記録材の記録量を表す形状データを取得する第３取得手段と、
   前記記録量データと前記形状データとに基づいて、前記画像を形成する形成手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
9. 前記有色色材は、有色インクであり、
   前記記録材は、ＵＶ硬化型インクであることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. コンピュータを請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
11. 凹部と凸部とを有する凹凸層の上に対象物体の色を表す色材層を重ねた画像を形成するためのデータを生成する画像処理方法であって、
    前記対象物体を第１方向から見た場合の色を表す第１色情報を取得する第１取得ステップと、
    前記対象物体を前記第１方向とは方位角が等しく仰角が異なる第２方向から見た場合の色を表す第２色情報を取得する第２取得ステップと、
    前記凹凸層の凸部の上に有色色材を記録することによって形成された複数種類のカラーパッチを前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽される方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第１テーブルを保持する第１保持ステップと、
    前記第１テーブルに基づいて、前記第１色情報が表す色を変換する第１変換ステップと、
    前記凹凸層の凹部の上に有色色材を記録することによって形成された複数種類のカラーパッチを前記凹凸層の凹部が凸部によって遮蔽されない方向から観察した場合に視認される色を測定することによって作成された第２テーブルを保持する第２保持ステップと、
    前記第１変換ステップによって色が変換された前記第１色情報と前記第２テーブルとに基づいて、前記第２色情報が表す色を変換する第２変換ステップと、
    前記第１変換ステップによって色が変換された前記第１色情報と前記第２変換ステップによって色が変換された前記第２色情報とに基づいて、前記画像を形成するための有色色材の記録量を表す記録量データを生成する生成ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。

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