JP2019029826A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 画像形成装置によって形成された画像と画像表示装置によって表示された画像とを重畳して得られる画像において、色の再現と光沢の再現とを両立するための画像処理を提供することを目的とする。【解決手段】 画像形成装置によって記録媒体上に形成された画像に、画像表示装置によって表示された画像を重畳するためのデータを生成する画像処理装置であって、入力画像データを取得する取得手段と、前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成される前記画像の反射特性を特定するための情報を取得する第２取得手段と、前記入力画像データと前記情報とに基づいて、前記画像表示装置へ出力する出力画像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。【選択図】 図３

Description

複数のデバイスそれぞれから出力された画像を組み合わせることによって１つの画像を生成するための画像処理技術に関する。
近年、インク中にアルミ等の金属粉を含ませたメタリックインクを用いてプリント物を形成することによって、金属の光沢感を強調する技術が用いられている。メタリックインクとカラーインクとを用いてプリント物を形成する技術として特許文献１が知られている。特許文献１に記載された方法では、カラーインクのドットとメタリックインクのドットとを紙面上で重なり合わないように配置することによって、カラーインクによる色表現とメタリックインクによる光沢表現を両立させている。
特開２０１０−７６３１７号公報
記録媒体上において金属の光沢感を強調するためには、メタリックインクを記録する領域を大きくする必要がある。この場合、特許文献１のようにカラーインクとメタリックインクとが紙面上で重ならないようにインクを記録すると、カラーインクを記録することができる領域が限られてしまい、所望の色表現ができない場合がある。一方で、光沢表現よりも色表現を優先するために、多くのカラーインクを記録媒体上に記録すると、メタリックインクを記録できる領域が限られてしまい、所望の光沢表現ができない場合がある。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、画像形成装置によって形成された画像と画像表示装置によって表示された画像とを重畳して得られる画像において、色の再現と光沢の再現とを両立するための画像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、画像形成装置によって記録媒体上に形成された画像に、画像表示装置によって表示された画像を重畳するためのデータを生成する画像処理装置であって、入力画像データを取得する取得手段と、前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成される前記画像の反射特性を特定するための情報を取得する第２取得手段と、前記入力画像データと前記情報とに基づいて、前記画像表示装置へ出力する出力画像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、画像形成装置によって形成された画像と画像表示装置によって表示された画像とを重畳して得られる画像において、色の再現と光沢の再現とを両立することができる。
画像処理システムの機能構成を示す図 画像処理装置１の処理を示すフローチャート 重畳画像を観察する環境を示す図 正反射強度と拡散反射強度の概念図 記録量画像を生成する処理のデータフローを示す図 正反射強度変換ＬＵＴ１３０１の一例を示す図 補正値を決定する処理のデータフローを示す図 明度補正ＬＵＴ１４０１の一例を示す図 補正色画像を生成する処理を示すフローチャート 補正色画像を生成する処理のデータフローを示す図 ＬＵＴ作成用チャートの一例を示す図 ＬＵＴ作成に用いる測定方法の一例 画像処理システムの機能構成を示す図 補正値を決定する処理のデータフローを示す図 明度補正ＬＵＴ２４０１の一例を示す図 画像処理システムのハードウェア構成を示す図
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施例は本発明を必ずしも限定するものではない。また、本実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。尚、同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
［実施例１］
本実施例では、メタリックインク（光沢記録材）を搭載したプリンタを用いて形成するプリント物とプロジェクタを用いて表示する画像（表示画像）とを重畳して１つの画像（重畳画像）を生成する。
＜画像処理システムのハードウェア構成＞
図１６は、画像処理システムのハードウェア構成の一例を示す図である。画像処理システムは、画像処理装置１、画像形成装置２、画像表示装置３を備える。画像処理装置１は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ１４０１、ＲＯＭ１４０２、ＲＡＭ１４０３を備える。ＣＰＵ１４０１は、ＲＡＭ１４０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１４０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１４１２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、ＣＰＵ１４０１は、システムバス１４０８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、ＲＯＭ１４０２やＨＤＤ１４１２などに格納されたプログラムコードがＲＡＭ１４０３に展開され、ＣＰＵ１４０１によって実行される。ＶＣ（ビデオカード）１４０４には、ディスプレイ５が接続される。汎用Ｉ／Ｆ（インターフェース）１４０５には、シリアルバス１４０９を介して、マウスやキーボードなどの入力装置１４１０や画像形成装置２、画像表示装置３が接続される。ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）Ｉ／Ｆ１４０６には、シリアルバス１４１１を介して、ＨＤＤ１４１２や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ１４１３が接続される。ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）１４０７は、外部装置との間で情報の入出力を行う。ＣＰＵ１４０１は、ＨＤＤ１４１２や汎用ドライブ１４１３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。ＣＰＵ１４０１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）画面をディスプレイ５に表示し、入力装置１４１０を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。
＜画像形成装置２の構成＞
本実施例における画像形成装置２は、メタリックインクを搭載したインクジェット方式のプリンタである。インクジェット方式のプリンタは、インクの吐出口を有する記録ヘッド（不図示）を記録媒体に対して相対的に移動させる。記録ヘッドが移動する際に、入力された画像データに基づいて配置が決定されたインクドットを記録媒体上に記録することによってプリント物を形成する。本実施例における記録媒体はメタリックインクのプリントに対応した光沢紙とする。尚、記録媒体は、メタリックインクに対応したマット紙や普通紙等の用紙であってもよい。また、本実施例における画像形成装置２は、メタリックインクとして無彩色の銀インクを用いる。
＜画像表示装置３の構成＞
本実施例における画像表示装置３は、投射光学部（不図示）を有するプロジェクタとする。投射光学部は、光源であるランプと、入力された画像データに基づいて液晶パネルを駆動させる液晶駆動装置と、投射レンズと、を備える。ランプからの光が光学系によってＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の光に分解されて、液晶パネルにそれぞれ導かれる。各液晶パネルに導かれ輝度変調された光は、投射レンズを介して、画像形成装置２により形成されたプリント物上に表示画像を投射する。
＜重畳画像の観察環境＞
図３に、上述した重畳画像を観察する環境の一例を示す。画像形成装置２によって形成されたメタリックインクが記録されたプリント物２１は観察者５の正面に設置されているとし、画像表示装置３によって表示された表示画像３１は、プリント物２１の全体に重畳されているものとする。また、環境光４は観察部屋の上部に設置されている。観察者５は表示画像３１と環境光４とを光源として、プリント物２１上で反射した光を視認している。図３において、実線矢印は注目位置５１で反射した環境光４の正反射光４１を示し、破線矢印は注目位置５１で反射した表示画像３１の正反射光３２を示す。画像表示装置３は、プリント物２１におけるいずれの注目位置を観察する場合においても、表示画像３１の正反射光３２が観察者５に視認されないように設置する。
＜正反射光と拡散反射光との関係＞
メタリックインクが記録されたプリント物は、一般的な記録媒体（ホワイトペーパー）よりも表面が鏡面に近く、光が入射した場合に正反射方向に光を反射しやすい。つまり、メタリックインクが記録されたプリント物の表面は、正反射方向の反射率が高い。この反射特性は、メタリックインクが記録されたプリント物に限られず、メタリックペーパーも同様である。一方で、メタリックな表面は、反射光の拡散反射成分が少ない（非正反射方向の反射率が低い）。このため、色を知覚するための光である拡散反射光が少ないメタリックインクが記録されたプリント物にプロジェクタにより出力されるカラー画像を重畳する場合、重畳画像において所望の色を再現することができない場合がある。具体的には、所望の色より暗い色（明度が低い色）が視認される。このため、本実施例では、プロジェクタによって出力されるカラー画像が表す色の明度を、プリンタによって形成されるプリント物に記録されたメタリックインクの量に応じて補正する。具体的には、メタリックインクの量が多い領域は拡散反射方向の反射率が低いため、プロジェクタによって出力されるカラー画像が表す色の明度を上げる。これにより、メタリックインクが記録されたプリント物とプロジェクタにより出力される画像とを重畳した場合に、重畳画像において所望の色を再現することができる。
＜画像処理システムの機能構成＞
図１は、画像処理システムの機能構成の一例を示す図である。画像処理装置１は、第１データ取得部１０１と、第２データ取得部１０２と、第１信号生成部１０３と、第１ＬＵＴ（ルックアップテーブル）保持部１０４と、を有する。また、画像処理装置１は、補正値決定部１０５と、第２ＬＵＴ保持部１０６と、第２信号生成部１０７と、第１データ出力部１０８と、第２データ出力部１０９と、を有する。第１データ取得部１０１は、画像形成装置２が記録媒体上に形成する画像の反射特性を特定する情報（光沢情報）を取得する。ここで、光沢情報として、光源からの光が反射面に入射した場合の正反射光の強度（正反射強度）を表す反射強度情報を取得する。第２データ取得部１０２は、光源からの光が反射面に入射した場合の拡散反射光の色を表す色情報を取得する。取得される反射強度情報（光沢情報）は、８ビットで表される反射強度値（光沢強度値）が各画素に記録されたグレイスケール画像（以下、反射強度画像と呼ぶ）である。また、取得される色情報は、８ビットで表される色信号値が各画素に記録された入力画像データ（以下、色画像と呼ぶ）である。色信号値は、色画像の各画素が有する３つの各チャンネルに記録されるＲ（レッド）値、Ｇ（グリーン）値、Ｂ（ブルー）値である。尚、本実施例における色信号値はｓＲＧＢ空間上において定義されるＲＧＢ値とするが、ＡｄｏｂｅＲＧＢ空間上で定義されるＲＧＢ値あるいはＬ＊ａ＊ｂ＊空間上で定義されるＬ＊ａ＊ｂ＊値といった他の形式であってもよい。上記の反射強度画像と色画像とは、同一の画像サイズであり、同一の解像度である。本実施例においては、画像サイズを１２００×１２００画素、解像度を６００ｄｐｉとする。第１データ取得部１０１及び第２データ取得部１０２は、入力装置１４１０を用いてユーザが入力した情報を、反射強度情報及び色情報として取得する。尚、ＨＤＤ１４１２等の記憶装置に予め記憶された反射強度情報及び色情報を読み取ることで取得してもよい。この場合、記憶装置に複数記憶された情報からユーザの指示入力によって選択された情報を取得してもよい。反射強度情報及び色情報に関する詳細については後述する。
第１信号生成部１０３は、取得された反射強度画像に基づいて、画像形成装置２が備えるメタリックインクの記録量を表す記録量画像を生成する。記録量画像はメタリックインクの記録量を表す信号値が各画素に記録されたグレイスケール画像である。メタリックインクの記録量を表す信号値は８ビットで表される。第１ＬＵＴ保持部１０４に保持された正反射強度変換ＬＵＴを参照して、記録量画像を生成する。正反射強度変換ＬＵＴは、０〜２５５の値をとる正反射強度と、０〜２５５の値をとるメタリックインクの記録量と、が対応付けられたテーブルである。正反射強度変換ＬＵＴの格子点数は２５６未満である。正反射強度変換ＬＵＴが反射強度画像が表す正反射強度に対応するメタリックインクの記録量を保持していない場合は、格子点間の補間演算によりメタリックインクの記録量を算出する。
補正値決定部１０５は、第１信号生成部１０３によって生成された記録量画像に基づいて、色画像の各画素の色信号値を補正するための補正値を決定する。補正値は、各画素において小数点型の数値を表すデータである。具体的には、色画像の画素毎に１．０以上の数値を表すデータである。補正値は、色画像の各画素の画素値に対して乗算される。従って、補正値１．０は補正を行わないことを表す。補正値の最大値は、画像表示装置３が表示できる最大輝度によって決定される。本実施例における補正値の最大値は、３．５とする。補正値の決定においては、第２ＬＵＴ保持部１０６に保持された明度補正ＬＵＴを参照する。明度補正ＬＵＴは、０〜２５５の値をとるメタリックインクの記録量と、上述した補正値と、が対応付けられたテーブルである。
第２信号生成部１０７は、第２データ取得部１０２が取得した色画像の各画素の画素値を、補正値決定部１０５によって得られた補正値を用いて補正し、補正後の画素値を各画素に記録した出力画像データ（以下、補正色画像と呼ぶ）を生成する。補正色画像は、色画像と同様に、８ビットで表される色信号値が各画素に記録されたカラー画像である。
第１データ出力部１０８は、第１信号生成部１０３によって生成された記録量画像を、画像形成装置２のドライバへ出力する。ドライバに入力された記録量画像は、ハーフトーン処理が施された後、メタリックインクのプリント物として記録媒体上に形成される。本実施例においては、ハーフトーン処理として公知のディザ法を用いる。尚、ハーフトーン処理は、誤差拡散法等、その他ハーフトーン処理方法であってもよい。
第２データ出力部１０９は、第２信号生成部１０７によって生成された補正色画像を、画像表示装置（表示部）３のドライバへ出力する。ドライバに入力された補正色画像は、各画素の色信号値が表示用の色空間における色信号値へと変換され、画像表示装置３の発光素子によって表示画像として表示される。
＜反射強度情報と色情報＞
以下、第１データ取得部１０１及び第２データ取得部１０２が取得する反射強度情報及び色情報について説明する。反射強度情報は、再現対象の表面に入射して正反射方向に反射する光の反射強度値である。図４は、入射光４０１が斜め４５°から反射面４０２へ入射した場合の反射特性を模式的に示した図である。反射面４０２で反射した光は、正反射方向へ強く反射する正反射光４０３と、多方向へ反射する拡散反射光４０５と、の２つに分けられる。正反射光４０３の強度を基準値との比で表したものが正反射強度４０４であり、拡散反射光４０５の強度を同じく基準値との比で表したものが拡散反射強度４０６である。基準値には、完全拡散反射面の拡散反射強度である１．０を用いる。尚、拡散反射強度４０６は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに強度値を持つ。そこで、色毎の情報を有することを明確にするために、本実施例ではＲＧＢ毎の拡散反射強度４０６を拡散反射色と呼ぶ。
＜画像処理装置１が実行する処理のフロー＞
次に、上述した機能構成を備えた画像処理装置１における画像処理について、図２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。
まず、Ｓ１１において、第１データ取得部１０１は、反射強度画像を取得する。次に、Ｓ１２において、第２データ取得部１０２は、色画像を取得する。次に、Ｓ１３において、第１信号生成部１０３は、反射強度画像に基づいて、記録量画像を生成する。記録量画像の生成においては、第１ＬＵＴ保持部１０４に保持された正反射強度変換ＬＵＴを参照する。Ｓ１３における処理の詳細は後述する。
次に、Ｓ１４において、補正値決定部１０５は、第１信号生成部１０３で生成された記録量画像に基づいて、補正値を決定する。補正値の決定においては、第２ＬＵＴ保持部１０６に保持された明度補正ＬＵＴを参照する。Ｓ１４における処理の詳細は後述する。次に、Ｓ１５において、第２信号生成部１０７は、第２データ取得部１０２が取得した色画像の各画素の画素値を、補正値決定部１０５によって得られた補正値を用いて補正する。そして、補正された画素値を各画素に記録した補正色画像を生成する。Ｓ１５における処理の詳細は後述する。次に、Ｓ１６において、第１データ出力部１０８は、第１信号生成部１０３によって得られた記録量画像を、画像形成装置２へ出力する。次に、Ｓ１７において、第２データ出力部１０９は、第２信号生成部１０７によって得られた補正色画像を、画像表示装置３へ出力する。以上で一連の画像処理が完了する。
＜記録量画像の生成処理（Ｓ１３）＞
以下、記録量画像の生成処理（Ｓ１３）について詳細を説明する。図５は、記録量画像の生成処理におけるデータフローを示す図である。図５に示すように、第１信号生成部１０３は、第１データ取得部１０２が取得した反射強度画像１１０１の各画素の画素値を、正反射強度変換ＬＵＴ１３０１を参照して、記録量画像１３０２の各画素の信号値へ変換する。正反射強度変換ＬＵＴ１３０１は、予め第１ＬＵＴ保持部１０４に保持されている。
正反射強度変換ＬＵＴ１３０１の一例を図６に示す。正反射強度変換ＬＵＴ１３０１は、正反射強度画像の各画素に記録されている正反射強度値と、記録量画像の各画素に記録されるメタリックインクの記録量と、の対応関係を保持している。また、図６（ｂ）は図６（ａ）の対応関係をグラフで示している。このように、正反射強度変換ＬＵＴ１３０１が保持する対応関係は、正反射強度値が大きくなるにつれて、メタリックインクの記録量が増加する関係である。より詳細には、本実施例における正反射強度はメタリックインクを用いた面積階調法によって表現される。このため、メタリックインクのドットが記録媒体上に吐出される場合、メタリックインクのドットが多く吐出される高濃度な領域の方が、吐出されるドットが少ない低濃度な領域よりも正反射強度が大きい。尚、正反射強度変換ＬＵＴ１３０１に保持するデータは、メタリックインク量が既知のチャートを用いて記録媒体上に画像を形成し、形成した画像の正反射強度値を測定することによって予め作成しておく。正反射強度変換ＬＵＴ１３０１の詳細な作成方法については後述する。
＜補正値の決定処理（Ｓ１４）＞
以下、補正値の決定処理（Ｓ１４）について説明する。図７は、補正値の決定処理におけるデータフローを示す図である。図７に示すように、補正値決定部１０５は、記録量画像の生成処理（Ｓ１３）で生成された記録量画像１３０２の各画素の画素値に対し、明度補正ＬＵＴ１４０１を参照し、各画素に対応する補正値１４０２を決定する。図７には、補正値として、１．０以上の小数の値を示す。明度補正ＬＵＴ１４０１は、予め第２ＬＵＴ保持部１０６に保持されている。
明度補正ＬＵＴ１４０１の一例を図８に示す。明度補正ＬＵＴ１４０１は、記録量画像の各画素に記録されているメタリックインクの記録量と、各画素の補正値として記録される明度補正値と、の対応関係を保持している。尚、明度補正値は、補正色画像の生成処理において、色画像の画素値に乗算するための倍率である。図８（ｂ）は図８（ａ）の対応関係をグラフで示している。図８（ｂ）に示すように、明度補正ＬＵＴ１４０１が保持する対応関係は、メタリックインクの記録量が多いほど、明度補正値（倍率）も大きくなる関係である。尚、明度補正ＬＵＴ１４０１に保持するデータは、メタリックインク量が既知のチャートを用いて記録媒体上に画像を形成し、形成した画像の拡散反射強度値を測定することによって予め作成しておく。明度補正ＬＵＴ１４０１の詳細な作成方法については後述する。
＜補正色画像の生成処理（Ｓ１５）＞
以下、補正色画像の生成処理（Ｓ１５）について詳細を説明する。図９に補正色画像の生成処理のフローチャートを示し、データフローを図１０に示す。まず、Ｓ１５１において、第２信号生成部１０７は、Ｓ１２において取得された色画像１２０１の各画素に記録されたＲＧＢ毎の画素値をＬ＊ａ＊ｂ＊色空間上で定義されるＬ＊ａ＊ｂ＊値へ変換する。この変換処理の詳細は後述する。次に、Ｓ１５２において、第２信号生成部１０７は、Ｓ１４において生成された補正値１４０２を取得する。次に、Ｓ１５３において、第２信号生成部１０７は、色画像の各画素に記録されたＬ＊ａ＊ｂ＊値のうち明度値Ｌ＊値に対し、対応する画素の補正値を参照し、補正値を乗算することによって、明度値Ｌ＊を補正する。最後に、Ｓ１５４において、第２信号生成部１０７は、Ｓ１５３において補正されたＬ＊ａ＊ｂ＊値を、ｓＲＧＢ空間上において定義されるＲＧＢ値に変換する。これにより、本ステップにおいて得られたＲＧＢ値を各画素に記録した補正色画像１５０１を生成する。
＜正反射強度変換ＬＵＴと明度補正ＬＵＴの作成＞
以下、正反射強度変換ＬＵＴ１３０１と明度補正ＬＵＴ１４０１の作成方法について説明する。まず、メタリックインク量が設定されたチャートデータを作成し、画像形成装置２を用いて記録媒体上に画像を形成する。チャートデータの一例を図１１（ａ）に示し、チャートデータに基づいてプリントされたチャートの一例を図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）のチャートデータは、メタリックインク量を０から２５５まで、１６刻み（最後は１５刻み）で変化させた１７つのパッチ画像を表すデータである。各パッチ画像は、各画素にメタリックインク量が記録されたグレイスケール画像データである。尚、各パッチ画像の数値は各パッチ画像のメタリックインク量を示すために、説明の都合上記載しており、実際のパッチ画像の図柄として含まれるものではない。また、図１１（ｂ）のプリントされたチャートは、図１１（ａ）のチャートデータに対してハーフトーン処理を適用して得られたドット配置データに基づいて、記録媒体上に形成されたチャートである。チャートに含まれる各パッチは、拡大図で示すように、メタリックインクを打ち込む画素を黒で表し、メタリックインクを打ち込まない画素を白で表す。チャートデータにおけるメタリックインク量が多いパッチ画像ほど、メタリックインクを打ち込む画素の単位面積あたりの割合が相対的に大きくなる。
次に、記録媒体上に形成されたチャートにおいて各パッチ画像が測定される。測定項目は正反射強度変換ＬＵＴ１３０１を作成するための正反射強度と、明度補正ＬＵＴ１４０１を作成するための拡散反射色の明度である。測定に使用する測定器の構成例を図１２に示す。図１２において、光源はチャートが印刷されたプリント物に対して斜め４５°に、受光器Ａはプリント物の垂直方向に、受光器Ｂは光源から入射光に対する正反射方向に配置されている。受光器Ａは反射強度ａを取得し、受光器Ｂは反射強度ｂを取得する。反射強度ａが拡散反射強度（拡散反射色の明度）であり、反射強度ｂから反射強度ａを減算した値が正反射強度である。
次に、上記の測定器を用いて測定された正反射強度に基づいて、正反射強度変換ＬＵＴ１３０１が作成される。各パッチ画像の測定結果からメタリックインク量と正反射強度との対応関係が得られているため、この対応関係をＬＵＴに格納するためのデータ変換を行う。データ変換の方法を以下に示す。
まず、正反射強度を０〜２５５の範囲で正規化及び量子化を行う。正規化及び量子化は公知の方法によって行う。その後、０〜２５５の各正反射強度に対応するメタリックインク量を、正反射強度変換ＬＵＴ１３０１に格納する。このとき、対応するメタリックインク量のデータがない場合は、前後のデータから公知の線形補間法等の補間処理を用いて補間を行い、補間した値を格納する。
次に、上記の測定によって得られた拡散反射色の明度を用いて、明度補正ＬＵＴ１４０１を作成する。上述したように、明度補正ＬＵＴ１４０１はメタリックインク量と明度補正値（倍率）との対応関係を保持している。明度補正値（倍率）は、拡散反射色の明度を用いた以下の式（１）を用いて決定される。ここで、Ｍ０はメタリックインク量が０の場合の拡散反射色の明度であり、Ｍｘはメタリックインク量がｘの場合の拡散反射色の明度である。
式（１）を用いて、メタリックインク量であるｘを０〜２５５の範囲内で１刻みで変えながら対応する明度補正値（倍率）を決定し、明度補正ＬＵＴ１４０１に格納する。
＜ＲＧＢ値からＬ＊ａ＊ｂ＊値への変換＞
ＲＧＢ値からＬ＊ａ＊ｂ＊値への変換は、以下に示す式（２）から式（８）を用いて行う。
ただし、式（２）において、Ｒ、Ｇ、Ｂは０．０から１．０の範囲で表されるｓＲＧＢ空間上の値であり、算出されるＸ、Ｙ、Ｚは０．０以上の値で表される三刺激値である。また、式（３）に示すＸｎ、Ｙｎ、Ｚｎは照明光（Ｄ６５光源）の三刺激値である。また、式（４）から式（７）における、ＸＲａｔｅ、ＹＲａｔｅ、ＺＲａｔｅは、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎに対するＸ、Ｙ、Ｚの割合を示す値である。ＸＲａｔｅ、ＹＲａｔｅ、ＺＲａｔｅは、最終的に、式（７）によってＬ＊の値へ変換され、式（８）によってａ＊、ｂ＊の値へ変換される。
＜Ｌ＊ａ＊ｂ＊値からＲＧＢ値への変換＞
Ｌ＊ａ＊ｂ＊値からＲＧＢ値への変換は以下に示す式（９）から式（１４）を用いて行う。尚、式（９）から式（１４）は、上記の式（２）から式（８）で説明したＲＧＢ値からＬ＊ａ＊ｂ＊値への変換の逆変換に用いる式である。そのため、式（２）から式（８）と同一の符号については説明を省略する。
ただし、式（９）から式（１３）において、ＸＲａｔｅ、ＹＲａｔｅ、ＺＲａｔｅはそれぞれ式（４）から式（６）で算出した値を用いる。
＜実施例１の効果＞
上述したように、画像処理装置１は、色情報と光沢情報とを取得し、取得した光沢情報に基づいて、画像形成装置が記録媒体上に記録する光沢記録材の記録量を表す信号を生成する。生成した信号に基づいて、色情報を補正するための補正値を決定し、色情報と補正値とに基づいて、画像表示装置が表示する画像の色を表す色情報を生成する。これにより、画像形成装置によって形成された画像と画像表示装置によって表示された画像とを重畳して得られる画像において、色の再現と光沢の再現とを両立することができる。
＜実施例１の変形例＞
尚、本実施例では、画像形成装置２としてインクジェット方式のプリンタを用いる例を述べたが、画像の形成方式は上記の一例に限定されない。入力された画像データに応じて記録媒体上に正反射強度が異なる画像を形成可能であり、かつ、ユーザが画像の反射光を観察する反射型の装置であればどのような形成方式であってもよい。例えば、乾式トナーを用いた電子写真方式や液体トナーを用いた液体現像方式、あるいはオフセット印刷方式等の各種記録方式を用いても良い。
また、本実施例では、画像を形成する光沢記録材として、銀色のメタリックインク（銀インク）の例を述べたが、光沢記録材は上記の一例に限定されない。例えば、銀インク以外にも金や銅等の各種金属調インクを用いることができる。また、光沢記録材はメタリックインクに限られず、真珠インクなど特殊な光沢を有するインクであってもよい。また、光沢記録材としてクリアインクを用い、表面を平滑にすることによって高光沢な画像を形成してもよい。
また、本実施例では、記録媒体として光沢紙を用い、光沢記録材としてメタリックインクを用いたが、正反射強度の違いを表現可能な光沢記録材と記録媒体との組み合わせであれば、記録媒体と光沢記録材とは上記一例に限定されない。例えば、銀色のメタリックペーパー上に非金属調のインクであるホワイトインクやカラーインクを用いて画像を形成する方法を用いても良い。この場合、正反射強度の違いは、メタリックペーパーの表面が非金属調のインクによってどれだけ被覆されるかで表現する。換言すると、メタリックペーパーの露出がどの程度発生するかによって正反射強度の違いを表現する。
また、本実施例では、画像表示装置３としてプロジェクタの例を述べたが、画像表示装置３は上記の一例に限定されない。画像表示装置３は、自身の発光で画像を生成する自発光型の装置であれば良く、例えば、ディスプレイを用いても良い。この場合、重畳対象となるメタリックインクのプリント物は、透明な記録媒体の上に画像を形成することによって得られたものとし、ディスプレイはプリント物の背面に設置する。この場合、図１６におけるディスプレイ５を画像表示装置３として用いてもよい。プロジェクタは、光を投射することによって画像をプリント物上に表示する画像表示装置であり、ディスプレイは、発光することによって画像を画面上に表示する画像表示装置である。
また、本実施例では、反射強度情報を完全拡散反射面の反射強度との比で表したが、反射強度情報は上記の一例に限定されない。正反射強度を基準となる所定の数値で相対的に表すことができれば良く、例えば、ガラス等の全反射面における反射強度を基準値としてもよいし、ユーザが任意の光沢値を基準値として設定してもよい。また、メタリックインクの記録量を直接表したものでもよい。
また、本実施例では、光沢強度を表す光沢情報として反射強度を表す反射強度情報を用いたが、入射光の強度と反射光の強度との比率である反射率を表す反射率情報であってもよい。また、色情報（ＲＧＢ値）から算出した輝度値を表す輝度情報であってもよい。
また、本実施例では、色情報をＲＧＢ値によって表したが、色情報は上記の一例に限定されない。例えば、ＣＭＹＫ値等の別の色空間で表される色情報であってもよいし、分光反射率データであってもよい。
また、本実施例では、Ｓ１４及びＳ１５において明度補正の例を述べたが、明度補正は上記の一例に限定されない。拡散反射色に関する情報に対し補正できればよく、例えば、別の色空間で表される輝度や明度に対して行う補正であってもよいし、分光反射率データに対して行う補正であってもよい。
また、本実施例では、Ｓ１４において明度補正値（倍率）の情報を持つ明度補正ＬＵＴを用いたが、補正値の決定処理は上記の一例に限定されない。例えば、メタリックインクの記録量から数値計算で補正値を算出する方法でも良い。この場合、メタリックインクの記録量が増えるほど大きな値の補正値が算出される式を用いる。
また、本実施例では、色画像の全画素に対して補正値を決定し、画素値の補正を行ったが、色画像の一部の領域に上記の補正処理を行ってもよい。例えば、ＵＩ画面を介したユーザの指示入力に基づいてマスクデータを生成し、マスクデータに基づいて補正処理を行う領域か否かを区別してもよい。
また、本実施例では、画像処理装置１と画像形成装置２とが接続され、画像処理装置１と画像表示装置３とが接続されている例を説明したが、システム構成は上記一例には限定されない。例えば、画像処理装置１が画像形成装置２又は画像表示装置３に含まれている構成であってもよい。
また、本実施例では、各画素に記録量を表す信号値が記録された記録量画像を画像形成装置２に出力し、画像形成装置２においてハーフトーン処理を行ったが、画像の形成方法は上記一例に限定されない。例えば、画像処理装置１において記録量画像に対するハーフトーン処理を行い、生成されたドット配置データを画像形成装置２に出力してもよい。また、画像処理装置においてパス分解を行うことによって記録走査毎のドット配置を表すデータを生成し、生成されたデータを画像形成装置２に出力してもよい。
また、本実施例では、色画像を補正することによって補正色画像を生成したが、色画像と補正値とに基づいて、新たな画像データとして補正色画像を生成してもよい。
また、本実施例では、メタリックインクの記録量が増加すると、補正値が増加する例を示したが、補正値はこれに限定されない。例えば、メタリックインクを記録する領域か否かを判定し、メタリックインクを記録する領域においては、補正値を１．５とし、メタリックインクを記録しない領域においては、補正値を１．０としてもよい。また、この判定は、正反射強度が予め決められた所定の正反射強度より高いか否かを判定してもよい。この場合、例えば、正反射強度が所定の正反射強度より高い領域は補正値を１．５とし、正反射強度が所定の正反射強度より低い領域は補正値を１．０とする。
また、本実施例では、光沢情報に基づいて決定されたメタリックインクの記録量から補正値を決定したが、補正値の決定方法はこれに限定されない。メタリックインクの記録量を決定せずに、取得した光沢情報に基づいて補正値を決定してもよい。この場合、例えば、記録媒体上に形成される画像の拡散反射強度が低いほど補正値が大きくなる関係を保持したテーブルを用いて補正値を決定する。また、記録媒体上に形成される画像の正反射強度が高いほど補正値が大きくなる関係を保持したテーブルを用いて補正値を決定してもよい。
［実施例２］
実施例１では、色画像の明度に対する補正値を決定し、銀インクの記録量に応じた拡散反射色の明度補正を行った。一方で、メタリックインクとして金インクなどの有彩色のインクを用いると、メタリックインク量が増加すると、明度だけでなく、色度（色相と彩度）も変化する場合がある。そこで本実施例においては、画像形成装置２の形成で用いるメタリックインクを金インクとし、色画像において明度だけでなく色度に対しても補正し、色をより忠実に再現する例を説明する。
＜画像処理システムの機能構成＞
実施例２における画像処理システムの機能構成を図１３に示す。図１３において、実施例１と異なる点は、明度補正ＬＵＴ保持部１０６が色補正ＬＵＴ保持部１１０に変更されたことである。その他の構成は実施例１と同様であるため説明を省略する。
＜画像処理装置１が実行する処理のフロー＞
実施例２において、実施例１と異なるステップは、補正値決定ステップ（Ｓ１４）における処理と補正色画像生成ステップ（Ｓ１５）における処理である。実施例２における補正値決定ステップ（Ｓ２４）と、補正色画像生成ステップ（Ｓ２５）について、下記で説明する。
＜補正値の決定処理（Ｓ２４）＞
以下、本実施例における補正値の決定処理について説明する。Ｓ２４におけるデータフローを図１４に示す。実施例１との違いは、補正値の決定において参照するＬＵＴが色補正ＬＵＴ２４０１であることと、補正値が明度だけでなく色度（色相と彩度）についても決定されることである。
色補正ＬＵＴ２４０１の一例を図１５に示す。図１５（ａ）に示すように、色補正ＬＵＴ２４０１は、記録量画像の各画素の記録されているメタリックインク量と、各画素の補正値として記録される色補正値（倍率）との対応関係を保持している。色補正値とは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の成分毎の補正倍率を表したものである。
尚、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の対応関係をグラフで示している。このように、補正ＬＵＴ２４０１は、メタリックインク量の増加に応じて、各色成分の色補正値が増加する関係を保持する。これは、記録媒体上に記録するメタリックインクの記録量の増加に伴い、明度の変化だけでなく、色度の変化も生じるためである。
尚、色補正ＬＵＴ２４０１に格納するデータは、明度補正ＬＵＴ１４０１と同様に、メタリックインク量が既知のチャートを用いて記録媒体上に画像を形成し、形成した形成画像の測定値から予め作成する。このとき、実施例１では拡散反射色の明度のみを測定したが、本実施例では、各色成分の値を測定し、ＬＵＴに格納する。
＜補正色画像の生成処理（Ｓ２５）＞
実施例１において、補正色画像の生成処理は図９のフローチャートを用いて既に説明した。本実施例においては、図９の明度値を補正するステップ（Ｓ１５３）を色を補正するステップ（Ｓ２５３）へ変更する。その他のステップについては、実施例１と同様であるため説明を省略する。
Ｓ２５３において、第２信号生成部１０７は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で表された色画像の各画素値に対し、Ｌ＊値、ａ＊値、ｂ＊値それぞれに対応する補正値を参照し、補正値をそれぞれ乗算することで、色の補正を行う。このとき、色画像のＬ＊値にはＬ＊値の補正値を、ａ＊値にはａ＊値の補正値を、ｂ＊値にはｂ＊値の補正値を乗算する。
＜実施例２の効果＞
上述したように、画像処理装置１は、光沢記録材の記録量に応じて決定した補正値を用いて、色信号の明度だけなく色度も補正した。これにより、光沢記録材の記録量の増加に応じて画像形成装置によって形成される画像の色度が変化する場合にも、上述した重畳画像において、色の再現と光沢の再現とを両立することができる。
＜実施例２における変形例＞
尚、本実施例では、Ｓ２４及びＳ２５において、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上で色の補正を行う例を述べたが、色の補正は上記の一例に限定されない。例えば、ＲＧＢやＣＭＹＫ等の別の色空間上での補正であってもよいし、分光反射率データに対して行う補正であってもよい。この場合、色空間の次元数に応じて、次元数分の補正値を用意すればよい。
また、本実施例では、Ｓ２４において色補正値（倍率）の情報を持つ色補正ＬＵＴを用いたが、補正値の決定処理は上記の一例に限定されない。例えば、メタリックインク量から数値計算で色の補正値を算出する方法でもよい。
［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
１０１ 第１データ取得部
１０２ 第２データ取得部
１０７ 第２信号生成部

Claims (16)

  1. 画像形成装置によって記録媒体上に形成された画像に、画像表示装置によって表示された画像を重畳するためのデータを生成する画像処理装置であって、
    入力画像データを取得する取得手段と、
    前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成される前記画像の反射特性を特定するための情報を取得する第２取得手段と、
    前記入力画像データと前記情報とに基づいて、前記画像表示装置へ出力する出力画像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. 前記情報は、前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成された前記画像の反射強度を表すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 前記情報は、前記画像形成装置が前記記録媒体上に前記画像を形成するための記録材の記録量を表すことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  4. 生成手段は、前記情報に基づいて前記入力画像データを補正することによって、前記出力画像データを生成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. 前記情報に基づいて、前記入力画像データを補正するための補正値を決定する決定手段をさらに有し、
    生成手段は、前記補正値に基づいて前記入力画像データを補正することによって、前記出力画像データを生成することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
  6. 前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成される前記画像の拡散反射強度が低いほど、前記補正値は大きいことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
  7. 前記補正値は、前記入力画像データが表す画像の色を補正するための値であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像処理装置。
  8. 前記生成手段は、前記入力画像データが有する色信号値に前記補正値を乗算することによって、前記出力画像データを生成することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  9. 前記決定手段は、前記情報に基づいて、前記前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成される前記画像の正反射強度が所定の正反射強度より高いか否かを判定し、判定の結果に基づいて前記補正値を決定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
  10. 前記情報と前記補正値とが対応付けられたテーブルを保持する保持手段と、をさらに有し、
    前記決定手段は、前記テーブルに基づいて、前記補正値を決定することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  11. 前記画像形成装置はプリンタであって、
    前記画像表示装置はプロジェクタであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  12. 前記画像形成装置はプリンタであって、
    前記画像表示装置はディスプレイであって、
    前記記録媒体は透明な記録媒体であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  13. 前記記録材はメタリックインクであることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
  14. 前記記録材はホワイトインクであって、
    前記記録媒体は、メタリックペーパーであることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
  15. コンピュータを請求項１乃至請求項１４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。
  16. 画像形成装置によって記録媒体上に形成された画像に、画像表示装置によって表示された画像を重畳するためのデータを生成する画像処理方法であって、
    入力画像データを取得する取得ステップと、
    前記画像形成装置によって前記記録媒体上に形成される前記画像の反射特性を特定するための情報を取得する第２取得ステップと、
    前記入力画像データと前記情報とに基づいて、前記画像表示装置へ出力する出力画像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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