JP2019041244A - 画像処理装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像形成装置およびプログラム Download PDF

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Yosuke Tashiro
陽介 田代
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Masahiko Kubo
昌彦 久保
薫 山内
Kaoru Yamauchi
薫 山内
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彩子 渡辺
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Kaori Iwaki
かおり 岩城
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Abstract

【課題】ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得る。【解決手段】多角度測色値推定部45は、基準用紙とは異なる種類のユーザ用紙上に形成された測定対象画像であるパッチ画像の45°方向からの測色値と、色変換モデル記憶部44に記憶された色変換モデルとから、正反射方向(15°)、拡散光方向(110°)の測色値を推定する。色変換モデル生成部46は、各パッチ画像の正面方向(45°)の測色値および多角度測色値推定部45により推定された正反射方向(15°)、拡散光方向(110°)の測色値を用いて、測色方向および各色の色材の色材量の組み合わせと、ユーザ用紙上における測色値とが対応付けられたユーザ用紙用色変換モデルを生成する。【選択図】図16

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置およびプログラムに関する。
特許文献1には、拡散方向の測色値だけでなく、正反射方向の測色値の明度情報から算出された光沢程度情報を用いてメタリック色を含む各色のインク量をそれぞれ決定するようにした画像処理装置が開示されている。
特許第5909887号公報
本発明の目的は、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置、画像形成装置およびプログラムを提供することである。
[画像処理装置]
請求項1に係る本発明は、光輝性色材を含む複数色の色材により第1の用紙上に形成された複数の画像をそれぞれ複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値と、測色した画像の色材量および当該測色値を測色した際の測色方向との関係を表した色変換モデルを記憶する記憶手段と、
前記第1の用紙とは異なる種類の第2の用紙上に形成された測定対象画像の単一方向からの測色値と、前記記憶手段に記憶された色変換モデルとから、前記測定対象画像を前記単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する推定手段とを備えた画像処理装置である。
請求項2に係る本発明は、前記推定手段が、前記測定対象画像の光輝性色材の色材量および単一方向からの測色値を前記色変換モデルの逆関数に入力することにより光輝性色材以外の色材の色材量を算出し、算出された光輝性色材以外の色材の色材量および前記色変換モデルに入力した光輝性色材の色材量と、測色値を得たい測色方向を前記色変換モデルに入力することにより前記単一方向以外の他の測色方向における測色値を推定する請求項1記載の画像処理装置である。
請求項3に係る本発明は、前記推定手段が、前記測定対象画像の光輝性色材の色材量に加えて当該測定対象画像の黒色色材の色材量を前記色変換モデルの逆関数に入力することにより光輝性色材および黒色色材以外の色材の色材量を算出する請求項2記載の画像処理装置である。
請求項4に係る本発明は、前記第2の用紙上に形成された複数の測定対象画像の単一方向から測色された複数の測色値および前記推定手段により推定された前記複数の画像の測色値を用いて、測色方向および各色の色材の色材量の組み合わせと、前記第2の用紙上における測色値とが対応付けられた第2の用紙用色変換モデルを生成する生成手段をさらに備えた請求項1から3のいずれか記載の画像処理装置である。
請求項5に係る本発明は、前記受付手段により受付けられた複数の測色値と、前記第2の用紙用色変換モデルから得られる各測色方向の色値との色差の平均値が最小となるような色材量の組み合わせを決定することにより、前記受付手段により受付けられた複数の測色値を、光輝性色材の色材量を示す値および光輝性色材以外の色材の色材量を示す値を含む色値に変換する変換手段をさらに備えた請求項4記載の画像処理装置である。
請求項6に係る本発明は、前記推定手段が、測定対象画像に斜め方向から光を照射した場合に、前記測定対象画像の法線方向である正面方向において測色された測色値から、照射光に対する正反射方向において測色した場合の測色値を推定する請求項1から5のいずれか記載の画像処理装置である。
請求項7に係る本発明は、前記推定手段が、前記正面方向よりも照射光の入射方向に近い側の拡散光方向において測色した場合の測色値をさらに推定する請求項6記載の画像処理装置である。
請求項8に係る本発明は、前記光輝性色材が、金属光沢色トナーである請求項1から7のいずれか記載の画像処理装置である。
[画像形成装置]
請求項9に係る本発明は、光輝性色材を含む複数色の色材により第1の用紙上に形成された複数の画像をそれぞれ複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値と、測色した画像の色材量および当該測色値を測色した際の測色方向との関係を表した色変換モデルを記憶する記憶手段と、
前記第1の用紙とは異なる種類の第2の用紙上に形成された測定対象画像の単一方向からの測色値と、前記記憶手段に記憶された色変換モデルとから、前記測定対象画像を前記単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する推定手段と、
前記第2の用紙上に形成された複数の測定対象画像の単一方向から測色された複数の測色値および前記推定手段により推定された前記複数の画像の測色値を用いて、測色方向および各色の色材の色材量の組み合わせと、前記第2の用紙上における測色値とが対応付けられた第2の用紙用色変換モデルを生成する生成手段と、
光輝性を有する目標色画像を複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値を受付ける受付手段と、
前記受付手段により受付けられた複数の測色値と、前記第2の用紙用色変換モデルから得られる各測色方向の色値との色差の平均値が最小となるような色材量の組み合わせを決定することにより、前記受付手段により受付けられた複数の測色値を、光輝性色材の色材量を示す値および光輝性色材以外の色材の色材量を示す値を含む色値に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された色値に基づいて画像を出力する出力手段とを備えた画像形成装置である。
[プログラム]
請求項10に係る本発明は、光輝性色材を含む複数色の色材により第1の用紙上に形成された複数の画像をそれぞれ複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値と、測色した画像の色材量および当該測色値を測色した際の測色方向との関係を表した色変換モデルを記憶する記憶ステップと、
前記第1の用紙とは異なる種類の第2の用紙上に形成された測定対象画像の単一方向からの測色値と、前記記憶ステップにおいて記憶した色変換モデルとから、前記測定対象画像を前記単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する推定ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
請求項1に係る本発明によれば、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項2に係る本発明によれば、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項3に係る本発明によれば、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項4に係る本発明によれば、目標色画像を印刷するための光輝性色材を含む各色色材の色材量を決定する際に使用する色変換モデルを生成する際に用いた第1の用紙とは異なる第2の用紙上に目標色画像を印刷する場合でも、第2の用紙上の各画像を単一方向から測色するだけで、目標色画像を第2の用紙上に出力するための第2の用紙用色変換モデルを得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項5に係る本発明によれば、目標色画像を印刷するための光輝性色材を含む各色色材の色材量を決定する際に使用する色変換モデルを生成する際に用いた第1の用紙とは異なる第2の用紙上に目標色画像を印刷する場合でも、第2の用紙上の各画像を単一方向から測色するだけで、目標色画像を第2の用紙上に出力するための各色色材の色材量を決定することが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項6に係る本発明によれば、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を正反射方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項7に係る本発明によれば、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を正面方向よりも照射光の入射方向に近い側の拡散光方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項8に係る本発明によれば、ある用紙上に金属光沢色トナーを用いて形成された画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得ることが可能な画像処理装置を提供することができる。
請求項9に係る本発明によれば、目標色画像を印刷するための光輝性色材を含む各色色材の色材量を決定する際に使用する色変換モデルを生成する際に用いた第1の用紙とは異なる第2の用紙上に目標色画像を印刷する場合でも、第2の用紙上の各画像を単一方向から測色するだけで、目標色画像を第2の用紙上に出力するための各色色材の色材量を決定することが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項10に係る本発明によれば、ある用紙上に形成された光輝性を有する画像を単一方向から測色するだけで、その画像を単一方向以外の他の方向から測色した場合の測色値を得ることが可能なプログラムを提供することができる。
本発明の一実施形態の画像形成装置10の外観構成を示す図である。 画像形成装置10の本体部内の構造を説明するための図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置10のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置10の機能構成を示すブロック図である。 測定対象画像50を3角度の測色方向(15°、45°、110)から測色する場合の様子を示す図である。 変換部43により、3角度の測色方向における測色値を、各色トナーのトナー量を示す値(CMYKSi)を変換する様子を示す図である。 色変換モデル記憶部44に記憶される色変換モデルの作成方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置10における色変換装置40の動作を説明するためのフローチャートである。 変換部43が色変換の際に用いる目的関数を説明するための図である。 最適Si値の決定方法を説明するための図である。 CMYKトナーのみによる通常画像の測色方法を説明するための図である。 正面方向(45°)の測色値のみを用いてメタリック色の色見本画像を再現した場合の問題点を説明するための図である。 CMYKトナー画像とメタリック色の色見本画像との反射特性の違いを説明するための図である。 本発明の一実施形態の色変換方法によりトナー量を決定してメタリック色の色見本画像を印刷した場合の画像例を示す図である。 色変換モデルを生成する際に使用した基準用紙61とは色味が異なるユーザ用紙62上に色見本画像70を印刷した場合の様子を説明するための図である。 ユーザ用紙用色変換モデルを生成する場合の色変換装置40の構成を説明するための図である。 多角度測色値推定部45および色変換モデル生成部46によりユーザ用紙用色変換モデルを生成する動作を説明するためのフローチャートである。 色見本画像を印刷しようとするユーザ用紙62上にカラーチャートを出力した場合の様子を示す図である。 多角度測色値推定部45および色変換モデル生成部46によりユーザ用紙用色変換モデルを生成する様子を示す図である。 ユーザ用紙62上にメタリック色の色見本画像を印刷するためのトナー量を算出する場合の画像形成装置10の構成を説明するための図である。 5角度の測色方向により測色する場合を説明するための図である。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態の画像形成装置10の外観構成を示す図である。
本実施形態の画像形成装置10は、図1に示されるように、例えば、業務用印刷に用いられるいわゆるプロダクションプリンタであり、高画質、高速な印刷処理を実行できるような機能を有している。
この画像形成装置10の本体部内の構造を図2を参照して説明する。画像形成装置10は、図2に示されるように、5つの画像形成ユニット24を備えている。この5つの画像形成ユニット24は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)および特別色のトナーを用いて画像形成するように構成されている。
なお、特別色のトナーには、銀色のシルバートナー(Si)、金色のゴールドトナー(G)、透明トナー、白色トナー等が存在し、この特別色のトナーの中から1つのトナーを選択して使用することが可能になっている。図2では、これらの特別色のトナーの中から、シルバートナー(Si)を選択してセットした場合が示されている。
なお、本実施形態では、シルバートナー、ゴールドトナー等のメタリック(金属光沢色)トナーを用いて画像を形成する場合において、CMYKSi各色のトナー量(色材量)を決定する場合について説明するものであるが、以下の説明ではシルバートナーを用いて画像を形成する場合を用いて説明する。トナー量は、プリンタに指示するCMYKSi各色の情報であってもよいし、プリンタで印刷出力する画像データの色値であってもよい。トナー量が画像データの色値であり、その画像データの色空間がプリンタ出力の色空間と異なる場合には、色空間の変換処理をすればよい。
ここで、トナー量とは、記録媒体上の単位面積当たりに使用されるトナーの量、例えばトナー重量(g/m2)の値でも良いが、以下の説明では、単位面積、例えば1ピクセル当たり使用する各色トナーの量の最大値を100%とした場合の、印刷する際に使用する各色のトナー量の割合を%で示した値(トナーカバレッジ)で表現する場合を記載する。
画像形成ユニット24は、それぞれ、感光体ドラム、感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電装置、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置等を有している。画像形成ユニット24の感光体ドラムは、それぞれ、光走査装置26により照射されたレーザ光により静電潜像が形成され、各色のトナーにより現像されて画像が形成される。
そして、画像形成ユニット24において形成された各色の画像は、中間転写ベルト22に転写された後に搬送されてきた印刷用紙上にさらに転写される。そして、印刷用紙上に転写されたトナー像は定着器28により熱と圧力により印刷用紙上に定着される。
次に、本実施形態の画像形成装置10のハードウェア構成を図3に示す。
画像形成装置10は、図3に示されるように、CPU11、メモリ12、ハードディスクドライブ(HDD)等の記憶装置13、ネットワーク30を介して外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース(IF)14、タッチパネル又は液晶ディスプレイ並びにキーボードを含むユーザインタフェース(UI)装置15、プリントエンジン16、後処理装置17を有する。これらの構成要素は、制御バス18を介して互いに接続されている。
プリントエンジン16は、帯電、露光、現像、転写、定着などの工程を経て印刷用紙等の記録媒体上に画像を印刷する。後処理装置17は、プリントエンジン16により印刷処理が行われた後の用紙に対して、ステイプル処理、パンチ処理、折り処理等の各種後処理を実行する。
CPU11は、メモリ12または記憶装置13に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、画像形成装置10の動作を制御する。なお、本実施形態では、CPU11は、メモリ12または記憶装置13内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明したが、当該プログラムをCD−ROM等の記憶媒体に格納してCPU11に提供することも可能である。
図4は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される画像形成装置10の機能構成を示すブロック図である。
本実施形態の画像形成装置10は、図3に示されるように、印刷ジョブ受信部31と、制御部32と、UI装置33と、出力部34と、色変換装置40とを備えている。そして、色変換装置40は、測色値受付部41と、測色値記憶部42と、変換部43と、色変換モデル(プリンタモデル)記憶部44とを備えている。なお、色変換装置40は、トナー量を決定するための色変換処理だけでなく、色変換モデルを生成する等の他の画像処理も実行する画像処理装置として機能する。
印刷ジョブ受信部31は、外部の端末装置等からネットワークを介して印刷指示を受信する。
制御部32は、印刷ジョブ受信部31により受信された印刷ジョブに基づいて、出力部34を制御することにより印刷処理を実行する。
UI装置33は、ユーザからの操作を入力したり、各種情報をユーザに表示したりするための装置である。
ここで、印刷ジョブ受信部31により受信された印刷ジョブの画像中に、特色が指定されている場合、制御部32は、指定されている特色名(特色番号)の情報を色変換装置40に転送して、指定された特色のトナー量を色変換装置40からの指示に基づいて決定する。
色変換装置40は、予め特色のトナー量を決定するために、特色の色見本画像を測色した測色値を測色装置54(不図示)から受け取って記憶しておき、特色名の情報を受け取ると、記憶していた測色値を、シルバートナー(Siトナー)を含むCMYKSi値に変換して制御部32に出力する。以下の説明では、この色変換装置40を構成する測色値受付部41、測色値記憶部42、変換部43、色変換モデル記憶部44について説明する。
なお、特色の色見本画像としては、例えば、PANTONE(登録商標)社から提供されているメタリック色の各種の色見本画像が用いられる。
測色値受付部41は、特色の色見本である目標色画像を複数方向から測色することにより得られた複数の測色値を受付ける。具体的には、測色値受付部41は、図5に示すように、目標色画像に斜め方向から光を照射した場合に、目標色画像の法線方向である正面方向(45°)において測色された目標色の測色値、および照射光に対する正反射方向(15°)において測色された目標色画像の測色値、正面方向(45°)よりも照射光の入射方向に近い側の拡散光方向(110°)において測色された目標色画像の測色値を受付ける。
なお、図5は、測定対象画像50を3角度の測色方向(15°、45°、110)から測色する場合の様子を示す図であり、光源52からの照射光を目標対象画像50に対して斜め45°方向から照射して、正反射方向を0°(基準方向)とした場合に、15°、45°、110°方向において測色装置54により測色する様子が示されている。
なお、図5において45°方向は、測定対象画像50の正面方向(法線方向)となっている。また、15°方向は測定対象画像50の正反射光を測色するための正反射方向となっている。なお、正反射光を測色するための正反射方向を0°方向とせずに、15°ずらしているのは、0°方向において測色したのでは正反射光が直接測色装置54に入射されてしまい、測定対象の色味が測色できないからである。
そして、図5では、110°方向を測定対象画像50からの拡散光を測色するための拡散光方向として設定している。
なお、メタリック色の色見本のような見る方向で色味が変化するような画像以外の通常の画像を測色する際には、正面方向(45°)からのみ測色を行っている。本実施形態では、この正面方向(45°)に加えて、正反射方向(15°)、拡散光方向(110°)からも測色を行って測色値を得るようにしている点が通常の測色方法とは異なっている。
なお、少なくとも2方向、例えば、正面方向(45°)と、正反射方向(15°)からの測色値を用いてシルバートナーのトナー量を含む色値を算出するようにすることも可能である。
測色値記憶部42は、測色値受付部41により受付けた複数の測色方向の測色値を、それぞれ特色名(特色番号)等の特色を識別可能な情報とともに記憶する。
変換部43は、制御部32から特色名の情報を指示された場合、その特色名の測色値を測色値記憶部42から読出し、読み出した複数の測色方向の測色値を、光輝性色材であるシルバートナーのトナー量を示す値Siおよびシルバートナー以外のトナーのトナー量を示す値CMYKを含む色値(CMYKSi)に変換する。
この変換部43により、3角度の測色方向における測色値を、各色トナーのトナー量を示す値(CMYKSi)を変換する様子を図6に示す。
なお本実施形態では測色装置54から出力される測色値がCIE(国際照明委員会) L*a*b*表色系で表された信号となっている場合を用いて説明するため、以降の説明では、正面方向(45°)の測色値をL*a*b*(45°)、正反射方向(15°)の測色値をL*a*b*(15°)、拡散光方向(110°)の測色値をL*a*b*(110°)として表現する。
図6に示されるように、変換部43は、正面方向の測色値(L*(45°)、a*(45°)、b*(45°))、正反射方向の測色値(L*(15°)、a*(15°)、b*(15°))、拡散光方向の測色値(L*(110°)、a*(110°)、b*(110°))をそれぞれ入力して、色変換モデル記憶部44に記憶されている色変換モデルを用いて、CMYKSi値を出力する。なお、変換部43が、入力された測色値を色変換モデルを用いてCMYKSi値に変換する処理の詳細については後述する。
このように印刷ジョブ受信部31により受信された印刷ジョブに特色の指定がされている場合、制御部32は、色変換装置40における変換部43により変換された色値(CMYKSi)に基づいて画像を出力するよう出力部34を制御する。
なお、色変換モデル記憶部44は、各色のトナーのトナー量の組み合わせと、実際に測色された測色値とその測色方法とが対応付けられた色変換モデル((L*、a*、b*)=f(C、M、Y、K、Si、θ))が記憶されている。ここで、図4に示された色変換モデル((L*、a*、b*)=f(C、M、Y、K、Si、θ))は、予め決められた基準用紙(第1の用紙)上において目標色画像を再現する場合に用いられる基準用紙用色変換モデルである。
この色変換モデル記憶部44内の色変換モデルの作成方法を図7を参照して説明する。
先ず、様々な組み合わせのC、M、Y、K、Si値により色票(パッチ)画像を出力する。そして、それぞれの色票に対して図5に示したような測色方法により、3角度の測色方向(15°、45°、110°)により測色を行う。その結果、それぞれの色票について、L*a*b*(15°)、L*a*b*(45°)、L*a*b*(110°)という測色値が得られることになる。
そして、これらの値に基づいて、(C、M、Y、K、Si、θ(測色方向))を入力することにより色値(L*、a*、b*)が得られるような色変換モデルを作成する。
具体的には、予め様々なC、M、Y、K、Si、θの値の組み合わせによって再現される色を測色してL*a*b*値を取得することにより、複数の(C、M、Y、K、Si、θ)と(L*,a*,b*)の組が得られる。この組を用いることにより(L*、a*、b*)=f(C、M、Y、K、Si、θ)なる関数関係が得られるので、これを色変換モデルとすればよい。この色変換モデルを用いることにより、各色のトナー量CMYKSiと、測色方向θが与えられると、予測される色値L*a*b*を求めることができる。なお、この色変換モデルに用いる関数としては、重回帰式、ニューラルネットワーク、ダイレクトルックアップテーブルを用いた補間など、色変換モデルとして一般的な関数を用いることができる。
このようにして、(L*、a*、b*)=f(C、M、Y、K、Si、θ)という関数により表現される色変換モデル(基準用紙用色変換モデル)が作成され、作成された色変換モデルは色変換モデル記憶部44に記憶される。
次に、本実施形態の画像形成装置10における色変換装置40の動作を図8のフローチャートを参照して説明する。
先ず、測色値受付部41は、目標色画像であるメタリック色の色見本の正反射方向(15°)、正面方向(45°)、拡散光方向(110°)の測色値(L*a*b*(15°)、L*a*b*(45°)、L*a*b*(110°))を受付ける(ステップS101)。そして、測色値受付部41により受付けられた3方向の測色方向から測色された測色値は、特色名の情報とともに測色値記憶部42に記憶される。
そして、変換部43は、制御部32から特色名を指定され、指定された特色のトナー量を決定しようとする場合、先ずK値を0(%)、Si値を100(%)に設定する(ステップS102)。
次に、変換部43は、3角度の各測色方向における目標色画像の測色値と、色変換モデルから得られる各測色方向の色値との色差の平均値が最小となるような色材量の組み合わせを決定する(ステップS103)。
具体的には、変換部43は、3角度の各測色方向における目標色画像の測色値と、色変換モデルから得られる各測色方向の色値との色差の加重平均(重み付け平均)値ΔE(WAVG)を算出し、この色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となるCMY値を決定する。
この色差の加重平均値の具体例について図9を用いて説明する。図9に示すように、各測色方向における色差の加重平均値ΔE(WAVG)={w1×((L*a*b*(15°)とf(C、M、Y、0、Si、15)との色差)+w2×((L*a*b*(45°)とf(C、M、Y、0、Si、45)との色差)+w3×((L*a*b*(110°)とf(C、M、Y、0、Si、110)との色差)}/(w1+w2+w3)という式により加重平均値の算出を行う。
ここで、w1、w2、w3は、それぞれ、正反射方向(15°)の重み付け係数、正面方向(45°)の重み付け係数、拡散光射方向(110°)の重み付け係数であり、通常は同じ値に設定する。
例えば、各測色方向における色差をそれぞれ同じ重み付けで扱う場合には、重み付け係数としてw1=w2=w3=1とすれば良い。この場合には、色差の加重平均値ΔE(WAVG)は単純平均値となる。
なお、出力画像のメタリック感を調整する場合は、w1、w2、w3を変更すれば良く、たとえばw1をw2、w3よりも大きな重み係数に設定することにより、正反射方向(15°)の色差をより低減するようにCMY値が決定され、メタリック感の高い画像を得ることができる。
なお、色値P=(L1*、a1*、b1*)と、色値Q=(L2*、a2*、b2*)との色差ΔE(PQ)は下記の計算式により算出される。
ΔE(PQ)=((L1*−L2*)2+(a1*−a2*)2+(b1*−b2*)21/2
そして、変換部43は、この色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となるCMY値を算出する。ここで、変換部43が、色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となるCMY値を算出する際の具体的な方法としては、例えばシンプレックス法やニュートン法などの非線形方程式の数値解法を適用して最適化問題を解決する一般的な方法を用いることができる。
そして、色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となるSi値が確定した場合(ステップS104においてyes)、処理をステップS106に進めるが、ここではまだSi値が確定していないため(ステップS104においてno)、変換部43は、Si値を、例えば99%、98%、97%・・・のように100%から順次減少させる(ステップS105)。
そして、変換部43は、再度ステップS103の処理を実行し、色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となるSi値が確定するまで処理を繰り返す。そして、色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となるSi値が確定した場合(ステップS104においてyes)、そのSi値を最適Si値とする(ステップS106)。
この最適Si値の決定方法を図10を参照して説明する。
上述したようにSi値を100%から順次減少させながら3角度の測色方向における色差の加重平均値ΔE(WAVG)を算出することにより、この色差の加重平均値ΔE(WAVG)が図10に示すように変化したものとする。この図10に示すような場合、最も色差の加重平均値ΔE(WAVG)が最小となる78%が最適Si値となる。
そして、変換部43は、この最適Si値が求められた際のCMY値を最適CMY値として決定する(ステップS106)。つまり、変換部43は、Siトナーのトナー量を変化させずにSiトナー以外のCMYトナーのトナー量を変化させた場合の色差の加重平均値の最小値を、Siトナーの異なるトナー量毎に順次算出することにより、色差の加重平均値の最小値が最低となるような最適Si値を決定し、最適Si値を決定した場合のCMYトナーのトナー量を決定することにより色差の加重平均値が最小となるようなトナー量の組み合わせを決定する。
最後に、変換部43は、最適CMY値、最適Si値、K=0(%)を、測色したメタリック色の色見本画像に対するトナー量CMYKSiとして制御部32に出力する(ステップS107)。
このように、変換部43は、先ずSiトナーのトナー量を変化させずにSiトナー以外の他色のトナー(CMY)のトナー量を変化させた場合の色差の加重平均値ΔE(WAVG)を、Siトナーの異なるトナー量毎に順次算出することにより、色差の加重平均値ΔE(WAVG)の最小値が最低となるようなSiトナーのトナー量を決定し、Siトナーのトナー量を決定した際のSiトナー以外のトナーのトナー量を決定することにより色差の平均値が最小となるようなトナー量の組み合わせを決定する。
次に、本実施形態の色変換装置40では3角度の測色方向(15°、45°、110°)により測色された測色値を用いて、メタリック色の色見本画像を再現する際のCMYKSiトナーのそれぞれのトナー量を決定している理由を以下において説明する。
先ず、CMYKトナーのみによる通常画像の測色方法を図11を参照して説明する。メタリック色トナーを含まないCMYKトナーのみによる通常画像の反射特性は図11に示すようになっており、正反射方向の光量は他方向よりも大きくなっているが、正反射方向以外の他の方向の拡散光の光量はほぼ同じとなっているのが分かる。そのため、通常の測色方法では、光源52からの照射光を斜め方向で測定対象画像50に照射して、正面方向(45°)における色値を測色装置54により測色している。
このような通常の測色方法によりメタリック色の色見本を測色して、その測色値に基づいてCMYKSiトナーのトナー量を決定することにより色見本画像を再現した場合の問題点を図12を参照して説明する。
このように正面方向(45°)の測色値のみを用いてメタリック色の色見本を再現した場合、正面方向(45°)から見た場合の色味は近づけることが可能である。しかし、例えば15°の正反射方向から見た場合の色味が大きく変わってしまう場合がある。図12に示した例では、15°の正反射方向から見た場合に、実際のメタリック色の色見本と比較して、CMYKSiトナーにより印刷した再現画像では濃度が濃くなっており、濃度が異なる状態となっているのが分かる。
通常の環境下においては、様々な方向からの光が観察対象に照射されて反射された状態となっているため、人はこの様々な反射光を見て物体の色を判断している。そのため、見た方向からの色が大きく変化するメタリック色の画像等において、ある方向から見た場合の色のみを再現したとしても他方向から見た場合の色味が実際の画像とは大きく異なると、実際の照明下で見た場合の色味も変ってしまうことになる。
次に、CMYKトナー画像とメタリック色の色見本画像との反射特性の違いを図13を参照して説明する。
メタリック色の色見本画像とCMYKトナー画像とでは、反射特性の違いにより、メタリック色の色見本画像では、CMYKトナー画像に対して、正反射方向(15°)の明度が高く、拡散光方向(110°)の明度が低くなっている。
そのため、本実施形態の色変換装置40では、正面方向(45°)における測色値だけでなく、正反射方向(15°)および拡散光方向(110°)における測色値を用いて、それぞれの測色方向における色差の平均値が小さくなるようなCMYKSiトナー量の値を決定することにより、いずれの方向から見た場合でも色見本画像に近くなるような画像を再現するようにしている。
このような色変換方法によりトナー量を決定する本実施形態の画像形成装置10により、メタリック色の色見本画像を印刷した場合の画像例を図14に示す。
図14に示すように、本実施形態の色変換方法によりトナー量が決定されたCMYKSiトナーにより画像を印刷した場合、正面方向(45°)から見た場合だけでなく、正反射方向(15°)から見た場合の色味もメタリック色の色見本画像に近づいているのが分かる。また、図14には示されていないが、拡散光方向(110°)から見た場合の色味は、色見本画像と比較して明度が若干高くなるが、拡散光方向(110°)における色差を反映してトナー量を決定しているので、拡散光方向(110°)における色差をあまり大きくすることなく正反射方向(15°)の濃度を色見本画像に近づけることができる。
上記で説明したようなトナー量の決定方法によれば、複数方向から見た場合の色再現性を高めた目標色画像を印刷するためのCMYKSiトナーのそれぞれトナー量を決定することができる。
しかし、このような目標色画像を、色変換モデルを生成する際に使用した基準用紙等の用紙(第1の用紙)とは種類が異なる用紙(第2の用紙)上に印刷した場合、印刷された目標色画像の色味が変ってしまう。
例えば、図15に示すように、色変換モデル(基準用紙用色変換モデル)を生成する際に使用した基準用紙61とは色味が異なるユーザ用紙62上に、メタリック色の目標色画像の色を再現した色見本画像70を印刷した場合、基準用紙61上に印刷した場合の色とは異なる色味となってしまう。
さらに、画像形成装置10の設置場所が変更されて環境温度が変化した場合、使用するトナーの特性が変化した場合等の出力特性が変化したような場合にも、印刷された目標色画像の色味が変ってしまう。
そのため、本来であれば目標色画像を印刷しようとする用紙であるユーザ用紙62上に数多くのパッチ画像を印刷して、それぞれのパッチを複数の測色方向から測色して再度色変換モデルを生成する必要がある。
しかし、複数の測色方向から測色を行うための測色装置は高価であるため、このような測色装置を持っていないユーザでは複数の測色方向からの測色を行うことができない。
そこで、本実施形態の画像形成装置10では、ユーザ用紙上のそれぞれのパッチ画像を45°方向という単一方向から測色するだけで、15°、110°から測色した場合の測色値を推定して、ユーザ用紙用色変換モデルを生成する。
次に、このようなユーザ用紙用色変換モデルを生成する場合の画像形成装置10の具体的な構成について以下に説明する。
このような場合、図4に示した色変換装置40の構成は、図16に示すように、多角度測色値推定部45および色変換モデル生成部46が新たに追加された構成となる。なお、図16では、メタリック色の色見本画像を3方向から測色した測色値が既に測色値記憶部42に記憶されているものとして説明するため、測色値受付部41については省略して示されている。
なお、色変換装置40を画像形成装置10内において実現するのではなく、パーソナルコンピュータ等の端末装置内において実現するようにしても良い。
多角度測色値推定部45は、基準用紙とは異なる種類のユーザ用紙上に形成された測定対象画像であるパッチ画像の単一方向からの測色値と、色変換モデル記憶部44に記憶された色変換モデルとから、ユーザ用紙上のパッチ画像を単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する。
具体的には、多角度測色値推定部45は、パッチ画像のメタリックトナーのトナー量および単一方向、例えば正面方向(45°)からの測色値を色変換モデルの逆関数に入力することによりまたリックトナー以外の他のトナーのトナー量を算出し、算出されたメタリックトナー以外のトナーのトナー量および色変換モデルに入力したメタリックトナーのトナー量と、測色値を得たい測色方向を色変換モデルに入力することにより単一方向以外の他の測色方向における測色値を推定する。
なお、実際には、多角度測色値推定部45は、パッチ画像のメタリックトナーのトナー量に加えてパッチ画像の黒色トナーのトナー量を色変換モデルの逆関数に入力することによりメタリックトナーおよび黒色トナー以外のトナーのトナー量を算出する。
さらに、以下の説明では、多角度測色値推定部45は、パッチ画像に斜め方向から光を照射した場合に、パッチ画像の法線方向である正面方向(45°)において測色された測色値から、照射光に対する正反射方向(15°)において測色した場合の測色値および正面方向(45°)よりも照射光の入射方向に近い側の拡散光方向(110°)において測色した場合の測色値を推定する場合について説明する。
色変換モデル生成部46は、ユーザ用紙上に形成された複数のパッチ画像の単一方向、例えば正面方向(45°)から測色された複数の測色値および多角度測色値推定部45により推定された複数のパッチ画像の正反射方向(15°)、拡散光方向(110°)の測色値を用いて、測色方向および各色の色材の色材量の組み合わせと、ユーザ用紙上における測色値とが対応付けられたユーザ用紙用色変換モデル(第2の用紙用色変換モデル)を生成する。
そして、色変換モデル生成部46により生成されたユーザ用紙用色変換モデルは、色変換モデル記憶部44に記憶されて、ユーザ用紙上にメタリック色の色見本画像を印刷する際のトナー量を決定する際に使用される。
次に、多角度測色値推定部45および色変換モデル生成部46によりユーザ用紙用色変換モデルを生成する生成方法を図17のフローチャートを参照して説明する。
先ず、ユーザ用紙上にC、M、Y、K、Si値の異なる様々な複数のパッチ画像(色票画像)からなるカラーチャートを出力する(ステップS201)。例えば、色見本画像を印刷しようとするユーザ用紙62上にカラーチャートを出力した場合の様子を図18に示す。
そして、このユーザ用紙62上の各パッチ画像を単一方向、具体的は正面方向(45°)からの測色が可能な測色装置により測色する(ステップS202)。つまり、各パッチ画像の測色値L*a*b*(45°)が得られることになる。
次に、多角度測色値推定部45は、各パッチ画像の測色値L*a*b*(45°)と、そのパッチ画像を出力する際に使用したK値、Si値の情報を、色変換モデルの逆関数()に入力して、CMY値を算出する(ステップS203)。
そして、多角度測色値推定部45は、算出されたCMY値と、パッチ画像のK値、Si値および測色方向15°、110°を色変換モデルf(C、M、Y、K、Si、θ)に入力することにより、正反射方向における測色値(L*a*b*(15°))および拡散反射方向における測色値(L*a*b*(110°))を算出する(ステップS204)。
なお、多角度測色値推定部45は、カラーチャート上の全てのパッチ画像に対して、上記のステップS202〜S204の処理を繰り返す(ステップS205)。
すると、色変換モデル生成部46は、実際に測色された正面方向(45°)の測色値、および多角度測色値推定部45により推定された正反射方向(15°)、拡散光方向(110°)の測色値から、ユーザ用紙62上において色見本画像を印刷するためのトナー量を算出する際に使用するユーザ用紙用色変換モデル((L*、a*、b*)=g(C、M、Y、K、Si、θ))を生成する。
このようにして多角度測色値推定部45および色変換モデル生成部46によりユーザ用紙用色変換モデルを生成する様子を図19に示す。
そして、このようにして生成されたユーザ用紙用色変換モデル((L*、a*、b*)=g(C、M、Y、K、Si、θ))は、色変換モデル記憶部44に記憶される。そして、ユーザ用紙62上に色見本画像を印刷するためのトナー量を算出する場合には、図20に示すように、変換部43は、色変換モデル記憶部44に記憶されているユーザ用紙用色変換モデル((L*、a*、b*)=g(C、M、Y、K、Si、θ))を用いてトナー量の算出を行う。
なお、上記では正反射方向(15°)、正面方向(45°)、拡散光方向(110°)の3角度の測色方向の測色値を用いて、シルバートナーを含む各色のトナー量を算出する場合を用いて説明したが、3角度以上の4角度、5角度等の多角度の測色方向の測色値を用いてトナー量を算出するようにしても良い。例えば、正反射方向(15°)、正反射方向(25°)、正面方向(45°)、拡散光方向(75°)、拡散光方向(110°)の5角度の測色方向により測定対象画像50の測色を行う場合を図21に示す。
この図21に示したような測色方法により得られた5角度の測色方向の測色値を用いても、上記で説明したのと同様な方法によりシルバートナーを含む各色のトナー量を算出することが可能である。
つまり、変換部43は、正反射方向(15°)、正面方向(45°)、拡散反射方向(110°)の測色値に加えて、正面方向(45°)よりも正反射方向(15°)に近い方向(25°)において測色された目標色画像の測色値や、正面方向(45°)と光源52による照射方向との間における拡散光方向(110°)において測色された目標色画像の測色値を用いて各色のトナー量を算出するようにしても良い。また、図21に示したような測色方向以外の測色方向において測色された測色値を用いることも可能である。
そして、トナー量の算出に用いる測色値の数が多い方が実際の光の下で見た場合の色味を色見本画像に近づけることができる。
[変形例]
上記実施形態では、シルバートナー、ゴールドトナー等のメタリック(金属光沢色)トナーを用いて印刷を行う画像形成装置に対して適用した場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー以外の色材であってもパール色材等の見る方向により色味が異なるような光輝性色材を用いて印刷を行う場合であれば同様に本発明を適用することができるものである。
10 画像形成装置
11 CPU
12 メモリ
13 記憶装置
14 通信インタフェース(IF)
15 ユーザインタフェース(UI)装置
16 プリントエンジン
17 後処理装置
18 制御バス
22 中間転写ベルト
24 画像形成ユニット
26 光走査装置
28 定着器
31 印刷ジョブ受信部
32 制御部
33 UI装置
34 出力部
40 色変換装置
41 測色値受付部
42 測色値記憶部
43 変換部
44 色変換モデル記憶部
45 多角度測色値推定部
46 色変換モデル生成部
50 測定対象画像
52 光源
54 測色装置
61 基準用紙
62 ユーザ用紙(特定用紙)
70 色見本画像
本実施形態の画像形成装置10は、図4に示されるように、印刷ジョブ受信部31と、制御部32と、UI装置33と、出力部34と、色変換装置40とを備えている。そして、色変換装置40は、測色値受付部41と、測色値記憶部42と、変換部43と、色変換モデル(プリンタモデル)記憶部44とを備えている。なお、色変換装置40は、トナー量を決定するための色変換処理だけでなく、色変換モデルを生成する等の他の画像処理も実行する画像処理装置として機能する。
つまり、変換部43は、正反射方向(15°)、正面方向(45°)、拡散反射方向(110°)の測色値に加えて、正面方向(45°)よりも正反射方向(15°)に近い方向(25°)において測色された目標色画像の測色値や、正面方向(45°)と光源52による照射方向との間における拡散光方向(75°)において測色された目標色画像の測色値を用いて各色のトナー量を算出するようにしても良い。また、図21に示したような測色方向以外の測色方向において測色された測色値を用いることも可能である。

Claims (10)

  1. 光輝性色材を含む複数色の色材により第1の用紙上に形成された複数の画像をそれぞれ複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値と、測色した画像の色材量および当該測色値を測色した際の測色方向との関係を表した色変換モデルを記憶する記憶手段と、
    前記第1の用紙とは異なる種類の第2の用紙上に形成された測定対象画像の単一方向からの測色値と、前記記憶手段に記憶された色変換モデルとから、前記測定対象画像を前記単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する推定手段と、
    を備えた画像処理装置。
  2. 前記推定手段は、前記測定対象画像の光輝性色材の色材量および単一方向からの測色値を前記色変換モデルの逆関数に入力することにより光輝性色材以外の色材の色材量を算出し、算出された光輝性色材以外の色材の色材量および前記色変換モデルに入力した光輝性色材の色材量と、測色値を得たい測色方向を前記色変換モデルに入力することにより前記単一方向以外の他の測色方向における測色値を推定する請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記推定手段は、前記測定対象画像の光輝性色材の色材量に加えて当該測定対象画像の黒色色材の色材量を前記色変換モデルの逆関数に入力することにより光輝性色材および黒色色材以外の色材の色材量を算出する請求項2記載の画像処理装置。
  4. 前記第2の用紙上に形成された複数の測定対象画像の単一方向から測色された複数の測色値および前記推定手段により推定された前記複数の画像の測色値を用いて、測色方向および各色の色材の色材量の組み合わせと、前記第2の用紙上における測色値とが対応付けられた第2の用紙用色変換モデルを生成する生成手段をさらに備えた請求項1から3のいずれか記載の画像処理装置。
  5. 前記受付手段により受付けられた複数の測色値と、前記第2の用紙用色変換モデルから得られる各測色方向の色値との色差の平均値が最小となるような色材量の組み合わせを決定することにより、前記受付手段により受付けられた複数の測色値を、光輝性色材の色材量を示す値および光輝性色材以外の色材の色材量を示す値を含む色値に変換する変換手段をさらに備えた請求項4記載の画像処理装置。
  6. 前記推定手段は、測定対象画像に斜め方向から光を照射した場合に、前記測定対象画像の法線方向である正面方向において測色された測色値から、照射光に対する正反射方向において測色した場合の測色値を推定する請求項1から5のいずれか記載の画像処理装置。
  7. 前記推定手段は、前記正面方向よりも照射光の入射方向に近い側の拡散光方向において測色した場合の測色値をさらに推定する請求項6記載の画像処理装置。
  8. 前記光輝性色材が、金属光沢色トナーである請求項1から7のいずれか記載の画像処理装置。
  9. 光輝性色材を含む複数色の色材により第1の用紙上に形成された複数の画像をそれぞれ複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値と、測色した画像の色材量および当該測色値を測色した際の測色方向との関係を表した色変換モデルを記憶する記憶手段と、
    前記第1の用紙とは異なる種類の第2の用紙上に形成された測定対象画像の単一方向からの測色値と、前記記憶手段に記憶された色変換モデルとから、前記測定対象画像を前記単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する推定手段と、
    前記第2の用紙上に形成された複数の測定対象画像の単一方向から測色された複数の測色値および前記推定手段により推定された前記複数の画像の測色値を用いて、測色方向および各色の色材の色材量の組み合わせと、前記第2の用紙上における測色値とが対応付けられた第2の用紙用色変換モデルを生成する生成手段と、
    光輝性を有する目標色画像を複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値を受付ける受付手段と、
    前記受付手段により受付けられた複数の測色値と、前記第2の用紙用色変換モデルから得られる各測色方向の色値との色差の平均値が最小となるような色材量の組み合わせを決定することにより、前記受付手段により受付けられた複数の測色値を、光輝性色材の色材量を示す値および光輝性色材以外の色材の色材量を示す値を含む色値に変換する変換手段と、
    前記変換手段により変換された色値に基づいて画像を出力する出力手段と、
    を備えた画像形成装置。
  10. 光輝性色材を含む複数色の色材により第1の用紙上に形成された複数の画像をそれぞれ複数の測色方向から測色することにより得られた複数の測色値と、測色した画像の色材量および当該測色値を測色した際の測色方向との関係を表した色変換モデルを記憶する記憶ステップと、
    前記第1の用紙とは異なる種類の第2の用紙上に形成された測定対象画像の単一方向からの測色値と、前記記憶ステップにおいて記憶した色変換モデルとから、前記測定対象画像を前記単一方向以外の方向から測色した測色値を推定する推定ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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