JP2023045624A - Image processing device, image processing method and program - Google Patents

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Abstract

To form a printed matter more suitable to an observation environment.SOLUTION: An image processing device for generating data for forming an image using ink for forming an irregularity in a recording medium comprises: target image acquisition means which acquires target image data; illumination luminance distribution acquisition means which acquires the illumination luminance distribution in an observation environment for observing the recording medium; observer position acquisition means which acquires the observation position of the recording medium; normal line decision means which decides an irregularity to be applied to the recording medium such that the illumination luminance in the regular reflection direction obtained when observing the recording medium from the observation position becomes the desired brightness; and ink amount decision means which decides an ink amount of each ink.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、記録媒体に凹凸を形成するためのインクを用いて画像を形成する技術に関する。 The present invention relates to a technique of forming an image using ink for forming unevenness on a recording medium.

近年、金属粒子を含有し、被記録媒体上に金属光沢を付与することができるメタリックインクまたは光沢インクが、記録装置等を用いた印刷に使用されている。また、メタリックインクまたは光沢インクはカラーインクとも併用され、高品位のカラー印刷に金属光沢を追加させる印刷手法が種々提案されている。 In recent years, metallic ink or lustrous ink containing metal particles and capable of imparting metallic luster to a recording medium has been used for printing using a recording apparatus or the like. Metallic ink or glossy ink is also used in combination with color ink, and various printing methods have been proposed to add metallic luster to high-quality color printing.

特許文献1では、プリント物の反射特性を拡散反射特性と鏡面反射特性とに分けており、照度が同じ環境でもプリント物を観察する際の正反射方向の照明の明るさの影響で色が変わって見えることに言及している。また、従来の観察環境に応じたカラープロファイルの適用といったカラーマネジメントのみならず、画像出力モードによる拡散反射特性と鏡面反射特性の違いから適したモードを選択し、観察環境に適したプリント物を生成する技術が記載されている。 In Patent Document 1, the reflection characteristics of prints are divided into diffuse reflection characteristics and specular reflection characteristics, and even in an environment where the illuminance is the same, colors change depending on the brightness of the illumination in the specular direction when observing the prints. It looks like In addition to conventional color management, such as applying a color profile according to the viewing environment, it also selects the appropriate mode based on the differences in diffuse reflection characteristics and specular reflection characteristics depending on the image output mode, and generates prints suitable for the viewing environment. technology is described.

特開2016―54356号公報JP 2016-54356 A

観察環境により適したプリント物の生成が求められている。 There is a demand for the generation of prints that are more suitable for viewing environments.

そこで本発明は観察環境により適したプリント物を形成することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to form a print that is more suitable for viewing environments.

本発明に係る画像処理装置は、記録媒体に凹凸を形成するためのインクを用いて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、目標画像データを取得する目標画像取得手段と、前記記録媒体を観察する観察環境における照明輝度分布を取得する照明輝度分布取得手段と、前記記録媒体の観察位置を取得する観察者位置取得手段と、前記観察位置から前記記録媒体を観察するときに得られる正反射方向の照明輝度が、所望の明るさとなるように、前記記録媒体に付与する凹凸を決定する法線決定手段と各インクのインク量を決定するインク量決定手段と、を備えることを特徴とする。 An image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus that generates data for forming an image using ink for forming unevenness on a recording medium, and includes target image acquisition means for acquiring target image data. an illumination luminance distribution obtaining means for obtaining an illumination luminance distribution in an observation environment in which the recording medium is observed; an observer position obtaining means for obtaining an observation position of the recording medium; and when observing the recording medium from the observation position normal line determining means for determining unevenness to be applied to the recording medium and ink amount determining means for determining the ink amount of each ink so that the illumination luminance in the specular reflection direction obtained in the normal reflection direction has a desired brightness. It is characterized by

本発明によれば、観察環境により適したプリント物を形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to form a print that is more suitable for viewing environments.

プリント物の偏角反射特性を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing deflection angle reflection characteristics of a printed matter; メタリックインクを使った観察条件による見えの変化を表す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing changes in appearance depending on viewing conditions using metallic ink. 画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。2 is a diagram showing the hardware configuration of an image processing apparatus; FIG. 画像処理装置の論理構成を示す図である。It is a figure which shows the logical structure of an image processing apparatus. 画像形成装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of an image forming apparatus; FIG. 面積階調法により制御された画像の表現を表す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing representation of an image controlled by the area coverage modulation method; 画像形成装置の動作を説明する図である。4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the image forming apparatus; FIG. 記録媒体上に生成された凹凸層、および画像層を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a concavo-convex layer and an image layer generated on a recording medium; 画像処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the flow of operations of the image processing apparatus; プリント掲示位置、カメラ、照明装置の位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of a print display position, a camera, and an illuminating device. 画像処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the flow of operations of the image processing apparatus; 照明輝度比率とメタリックインク量との組み合わせにおける輝度を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing luminance in combination of lighting luminance ratio and metallic ink amount;

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態は本発明を必ずしも限定するものではない。また、本実施形態において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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiments do not necessarily limit the present invention. Moreover, not all combinations of features described in the present embodiment are essential for the solution means of the present invention.

<<実施形態1>>
図1はメタリックインクを使ったプリント物の偏角反射特性を説明する模式図である。偏角反射特性とは、異なる幾何条件での明るさの差を示す特性である。図1のパターン(a)~(i)では、それぞれ異なる量の色インクおよびメタリックインク使った場合の偏角反射特性を示している。パターン(a)~(i)は、色インクは矢印が右に行くほど量が増していることを示している。また、メタリックインクは、矢印が下に行くほど量が増していることを示している。破線の矢印はプリント物への入射光を示し、プリント物上の形状は光の入射点からそれぞれの角度に反射する光の強度を示している。左上のパターン(a)はインクをプリントしていない紙白の偏角反射特性を示す。この分布は特定の方向への反射が強いなどの偏りが少なく、どの角度から見ても明るさの変化は少ない。パターン(c)は、色インクのみを用いて印刷した際の偏角反射特性を示す。パターン(a)と同様に角度毎の偏りが少ないが、色インクが光を吸収するため反射量が少なくなる。一方、パターン(g)はメタリックインクのみを用いて印刷した際の偏角反射特性を示す。メタリックインクは指向性が高く正反射方向に強い光を反射する。このような特性により、観察角度を正反射光から拡散方向に同じだけ変えたときの明るさの変化は色インクよりもメタリックインクの方が大きい。このため、光源を映し込んで観察すると光源の明るさに応じて明るく見える。しかし、正反射方向以外に拡散する成分が少ないため光源を映し込まないと暗く見える。
<<Embodiment 1>>
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the deflection angle reflection characteristics of a printed matter using metallic ink. The deviation reflection characteristic is a characteristic that indicates the difference in brightness under different geometric conditions. Patterns (a) to (i) in FIG. 1 show deviation angle reflection characteristics when different amounts of colored ink and metallic ink are used. Patterns (a) to (i) indicate that the amount of colored ink increases as the arrow moves to the right. Also, the amount of metallic ink increases as the arrow goes downward. The dashed arrow indicates the incident light on the print, and the shapes on the print indicate the intensity of the light reflected at each angle from the point of incidence of the light. Pattern (a) on the upper left shows the declination reflection characteristics of white paper on which no ink is printed. This distribution has little bias such as strong reflection in a specific direction, and there is little change in brightness when viewed from any angle. Pattern (c) shows the deflection angle reflection characteristics when printing using only colored inks. Similar to the pattern (a), there is less bias for each angle, but the amount of reflection is reduced because the colored ink absorbs light. On the other hand, pattern (g) shows the angular reflection characteristics when printed using only metallic ink. Metallic ink has high directivity and reflects strong light in the specular direction. Due to such characteristics, when the viewing angle is changed from specular reflection light to diffusion direction by the same amount, the change in brightness is greater for metallic ink than for colored ink. Therefore, when the light source is reflected and observed, it looks bright according to the brightness of the light source. However, since there are few components that diffuse in directions other than the specular reflection direction, it looks dark unless the light source is reflected.

色インクもメタリックインクもそれぞれ面積階調によりパターン(b)、およびパターン(d)のように中間的な特性を生成することが可能である。また、色インクとメタリックインクとを混色した場合、それぞれの偏角反射特性を掛け合わせた特性を生成することができる。なお、実際には色インクのみのプリントでも他の方向に比べ正反射方向に若干強い反射を示すことが一般的であるが、メタリックインクと比べて量が少ないので、説明を平易にするため省略する。なお、こうした偏角反射特性の違いは双方向反射率分布関数(Bidirectional Reflectance Distribution Function)などでモデル化されており、市販されているBRDF測定装置で計測することが可能である。 Both color ink and metallic ink can generate intermediate characteristics such as pattern (b) and pattern (d) by area gradation. Further, when color ink and metallic ink are mixed, it is possible to generate a characteristic obtained by multiplying the deviation angle reflection characteristic of each ink. In practice, it is common for prints with only colored inks to show slightly stronger reflection in the specular direction than in other directions. do. It should be noted that such a difference in deflection angle reflection characteristics is modeled by a bidirectional reflectance distribution function or the like, and can be measured by a commercially available BRDF measurement device.

図2は、メタリックインクを使ったプリント物の観察条件による見えの変化を表す模式図である。図2(a)は、図1(g)に示した偏角反射特性と光源と観察位置の関係を示している。図2(b)、および図2(c)は、メタリックインクでプリントされた図形103を異なる方向から見た明るさを示している。図2(b)のように、主たる光源101に対して正反射方向から外れた方向102から観察するとその方向にはあまり光を反射しないため図形103は暗く見える。一方、図2(c)のように、主たる光源101に対して正反射方向である方向102’から観察するとその方向には光を多く反射するため図形103は明るく見える。観察者は図形103を観察しながら図形103が暗く見える方向102から図形103が明るく見える方向102’へ移動すると、その明るさは大きく変化する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing changes in the appearance of a print using metallic ink depending on viewing conditions. FIG. 2(a) shows the relationship between the deflection angle reflection characteristics, the light source, and the viewing position shown in FIG. 1(g). 2(b) and 2(c) show the brightness of the figure 103 printed with metallic ink viewed from different directions. As shown in FIG. 2B, when observed from a direction 102 deviating from the specular reflection direction with respect to the main light source 101, the figure 103 looks dark because not much light is reflected in that direction. On the other hand, as shown in FIG. 2(c), when observed from a direction 102', which is the direction of specular reflection with respect to the main light source 101, the figure 103 looks bright because much light is reflected in that direction. When the observer observes the figure 103 and moves from the direction 102 in which the figure 103 appears dark to the direction 102' in which the figure 103 appears bright, the brightness changes greatly.

ここまで偏角反射特性とその見えについて単純な光源を例に説明をしたが、実際には自己発光する光源の他に、壁、天井、または家具などあらゆるものが光を反射する。このため光源以外のものも二次光源として扱わなければならない。本実施形態においては、プリント物からその面法線方向を中心に半天周すべての方向を照明として考える。 So far, the angular reflection characteristics and their appearance have been explained using a simple light source as an example. For this reason, things other than light sources must be treated as secondary light sources. In the present embodiment, illumination is considered to be in all directions around the half-height from the printed matter, centering on the direction normal to the surface of the printed matter.

次に、本実施形態で扱うメタリックインクを用いたプリント物とその観察環境の管理方法について説明する。前述のようにプリント物の見えは観察環境の影響を受けるため、プリント物に推奨される観察環境を正反射方向の照明輝度と照度の比率Lspec/Eで規定する。以下、プリント物の明るさと照明の関係について説明する。 Next, a printed matter using metallic ink and a method for managing the viewing environment thereof will be described. As described above, the appearance of printed matter is affected by the viewing environment, so the recommended viewing environment for printed matter is defined by the ratio L spec /E between the illumination luminance in the specular reflection direction and the illuminance. The relationship between the brightness of printed matter and illumination will be described below.

プリント物が完全拡散反射面であると仮定した場合、その輝度は下記の式で表される。
Lw=E/π ・・・式(1)
Assuming that the print is a perfect diffuse reflection surface, its luminance is expressed by the following formula.
Lw=E/π Expression (1)

ここで、Lwは完全拡散反射面の輝度、Eは照度、πは円周率である。完全拡散反射面であれば、どの方向から光が入射しても全方位に拡散するため正反射方向の照明の明るさは考慮しなくてよい。 Here, Lw is the luminance of the perfect diffuse reflection surface, E is the illuminance, and π is the circular constant. If the surface is a perfect diffuse reflection surface, the light is diffused in all directions no matter which direction the light is incident on, so the brightness of the illumination in the specular direction need not be considered.

一方、完全鏡面の明るさは、下記の式で表される。
Lm=Lspec ・・・式(2)
On the other hand, the brightness of a perfect mirror surface is expressed by the following formula.
Lm= Lspec Expression (2)

ここで、Lmは完全鏡面の輝度、Lspecは正反射方向の照明輝度である。プリント物が完全鏡面であれば、映り込んだ照明の明るさがプリント物の明るさとなる。 Here, Lm is the brightness of the perfect specular surface, and L spec is the illumination brightness in the specular direction. If the printed matter is a perfect mirror surface, the brightness of the reflected illumination will be the brightness of the printed matter.

また、一般的なプリント物は完全拡散反射面と完全鏡面との中間的な性質をもっており、その輝度は下記の式で表される。
L=E・ρdiff/π+Lspec・ρspec ・・・式(3)
In addition, a general printed matter has intermediate properties between a perfect diffuse reflection surface and a perfect specular surface, and its brightness is expressed by the following formula.
L=E·ρ diff /π+L spec ·ρ spec Expression (3)

ここで、Lはプリント物の輝度、Eは照度、πは円周率、Lspecは正反射方向の照明輝度、ρdiffは拡散反射における反射率、ρspecは鏡面反射における反射率である。つまり、一般的なプリント物の明るさは、メタリックインクを使ったものも含め、拡散反射成分と鏡面反射成分との足し合わせで表すことができる。 Here, L is the brightness of the printed matter, E is the illuminance, π is the circular constant, L spec is the illumination brightness in the direction of specular reflection, ρ diff is the reflectance in diffuse reflection, and ρ spec is the reflectance in specular reflection. In other words, the brightness of general prints, including those using metallic ink, can be represented by the sum of the diffuse reflection component and the specular reflection component.

一般的にプリント物の色の管理は、紙の白を基準とした輝度比でされることが多い。これは観察者が物の明るさを瞳に入ってくる光の絶対量ではなく、周囲の明るさとの輝度比で知覚するためである。そこで、プリント物の見えを輝度比normLで書き直すと、下記の式で表される。
normL=L/Lw=ρdiff+Lspec・ρspec/(E/π) ・・・式(4)
In general, the color of printed matter is often managed by the luminance ratio based on the whiteness of the paper. This is because the observer perceives the brightness of an object not by the absolute amount of light entering the pupil, but by the luminance ratio to the brightness of the surroundings. Therefore, when the appearance of the printed matter is rewritten in terms of the luminance ratio normL, it is expressed by the following equation.
normL=L/Lw= ρdiff + Lspec · ρspec /(E/π) Equation (4)

この式は、紙白を完全拡散反射面とみなすことで、式(3)および式(1)から導出される。観察者から見た紙の白の明るさである輝度の絶対値は、プリント物への照度とほぼ比例する。これは紙の白の反射特性が完全拡散反射面に比較的近く、拡散反射成分と比べて鏡面反射成分をほぼ無視できるためである。 This equation is derived from equations (3) and (1) by regarding paper white as a perfect diffuse reflection surface. The absolute value of the luminance, which is the brightness of the white of the paper viewed by the observer, is approximately proportional to the illuminance on the printed matter. This is because the reflection characteristic of white paper is relatively close to that of a perfect diffuse reflection surface, and the specular reflection component can be almost ignored compared to the diffuse reflection component.

式(4)のうち、鏡面反射成分はLspec・ρspec/(E/π)で表現され、観察環境によって変化するのは正反射方向の照明輝度Lspecおよび照度Eである。このため、照明輝度Lspecおよび照度Eの比が規定されれば正反射方向の照明の影響、すなわち鏡面反射成分を管理することが可能となる。 In equation (4), the specular reflection component is expressed by L spec ·ρ spec /(E/π), and the lighting luminance L spec and illuminance E in the specular reflection direction change depending on the viewing environment. Therefore, if the ratio of the illumination luminance L spec and the illuminance E is specified, it becomes possible to manage the influence of illumination in the direction of specular reflection, that is, the specular reflection component.

前述のとおりメタリックインクを使うと、映し込む照明輝度を変えることにより異なる見えを有する画像を得ることができる。しかし、照明環境および観察位置が制限されている場合に所望のプリント物の見えを得ることができない場合があった。具体的には、複数の観察条件下において、プリント物の見えを制御することが困難であった。 As described above, when metallic ink is used, images with different appearances can be obtained by changing the brightness of the projected illumination. However, when the lighting environment and viewing position are limited, it may not be possible to obtain the desired print appearance. Specifically, it has been difficult to control the appearance of prints under multiple viewing conditions.

そこで本実施形態では、プリント物が展示される照明環境と2つの観察位置を取得し、それぞれの観察位置において目標となる見えを得るため、凹凸形成により面法線を制御したプリント物を形成する。 Therefore, in this embodiment, the lighting environment where the print is exhibited and two observation positions are acquired, and in order to obtain the target appearance at each observation position, the print is formed by controlling the surface normal line by forming unevenness. .

<画像処理装置1のハードウェア構成>
図3は、画像処理装置1のハードウェア構成を示す図である。画像処理装置1は、CPU301、ROM302、RAM303、VC(ビデオカード)304、汎用I/F(インターフェース)305、SATA(シリアルATA)I/F306、およびNIC(ネットワークインターフェースカード)307を備える。
<Hardware Configuration of Image Processing Apparatus 1>
FIG. 3 is a diagram showing the hardware configuration of the image processing apparatus 1. As shown in FIG. The image processing apparatus 1 includes a CPU 301 , ROM 302 , RAM 303 , VC (video card) 304 , general-purpose I/F (interface) 305 , SATA (serial ATA) I/F 306 , and NIC (network interface card) 307 .

CPU301は、RAM303をワークメモリとして、ROM302またはHDD(ハードディスクドライブ)315などに格納されたOS(オペレーティングシステム)または各種プログラムを実行する。また、CPU301は、システムバス308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、ROM302またはHDD315などに格納されたプログラムコードがRAM303に展開され、CPU301によって実行される。VC(ビデオカード)304には、ディスプレイ317が接続される。汎用I/F(インターフェース)305には、シリアルバス309を介して、マウスもしくはキーボードなどの入力デバイス310、複数の光源からなる照明装置311、カメラ312、または画像形成装置313が接続される。 The CPU 301 uses the RAM 303 as a work memory and executes an OS (operating system) or various programs stored in a ROM 302 or a HDD (hard disk drive) 315 or the like. Also, the CPU 301 controls each component via the system bus 308 . It should be noted that program codes stored in the ROM 302 or the HDD 315 are developed in the RAM 303 and executed by the CPU 301 in the processing according to the flowcharts described later. A display 317 is connected to the VC (video card) 304 . A general-purpose I/F (interface) 305 is connected via a serial bus 309 to an input device 310 such as a mouse or a keyboard, an illumination device 311 consisting of a plurality of light sources, a camera 312 , or an image forming device 313 .

SATA(シリアルATA)I/F306には、シリアルバス314を介して、HDD315または各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ316が接続される。NIC307は、外部装置との間で情報の入出力を行う。CPU301は、HDD315または汎用ドライブ316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。CPU301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317に表示し、入力デバイス310を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。 The SATA (Serial ATA) I/F 306 is connected via a serial bus 314 to an HDD 315 or a general-purpose drive 316 that reads from and writes to various recording media. The NIC 307 inputs and outputs information to and from an external device. The CPU 301 uses various recording media mounted on the HDD 315 or the general-purpose drive 316 as storage locations for various data. CPU 301 displays a UI (user interface) screen provided by a program on display 317 and receives inputs such as user instructions through input device 310 .

<画像処理装置1の論理構成>
図4は、本実施形態における画像処理装置1の論理構成を示す図である。画像処理装置1は、目標画像取得部401、色変換部402、照明輝度分布取得部403、観察者位置取得部404、および法線決定部405を有する。また、画像処理装置1は、正反射照明決定部406、メタリックインク量決定部407、色インク量決定部408、クリアインク量決定部409、および出力部410を有する。
<Logical Configuration of Image Processing Apparatus 1>
FIG. 4 is a diagram showing the logical configuration of the image processing apparatus 1 according to this embodiment. The image processing apparatus 1 has a target image acquisition unit 401 , a color conversion unit 402 , an illumination luminance distribution acquisition unit 403 , an observer position acquisition unit 404 and a normal line determination unit 405 . The image processing apparatus 1 also has a specular illumination determination unit 406 , a metallic ink amount determination unit 407 , a color ink amount determination unit 408 , a clear ink amount determination unit 409 , and an output unit 410 .

目標画像取得部401は、異なる幾何条件での見え目標値を示す第一画像データと第二画像データとを取得する。色変換部402は、第一画像データおよび第二画像データの色情報を三刺激値XYZに変換する。照明輝度分布取得部403は、プリント掲示位置に設置されたカメラ312からプリント物への照明輝度分布推定に用いる撮影画像を取得する。観察者位置取得部404は、入力デバイス310などを介して照明輝度分布取得部403が取得した撮影画像における観察者の位置を取得する。 The target image acquisition unit 401 acquires first image data and second image data indicating appearance target values under different geometric conditions. A color conversion unit 402 converts the color information of the first image data and the second image data into tristimulus values XYZ. The illumination brightness distribution acquisition unit 403 acquires a photographed image used for estimating the illumination brightness distribution on the print from the camera 312 installed at the print display position. The observer position acquisition unit 404 acquires the position of the observer in the captured image acquired by the illumination luminance distribution acquisition unit 403 via the input device 310 or the like.

法線決定部405は、法線ベクトル情報を正反射照明決定部406およびクリアインク量決定部409に出力する。法線ベクトル情報とは、プリント物上に付与する凹凸を決定するための面法線を制御する情報である。正反射照明決定部406は、観察者の位置からプリント面法線を介して正反射方向にあたる照明輝度を決定する。メタリックインク量決定部407は、第一画像データおよび第二画像データの輝度差を基にメタリックインク量を決定する。色インク量決定部408は、第一画像データおよびメタリックインク量を基に色インク量を決定する。クリアインク量決定部409は、法線ベクトル情報に基づきクリアインク量を決定する。出力部410は、決定されたメタリックインク量、色インク量、およびクリアインク量を画像形成装置313に出力する。 The normal determining unit 405 outputs the normal vector information to the regular reflection lighting determining unit 406 and the clear ink amount determining unit 409 . The normal vector information is information for controlling the surface normal for determining unevenness to be given on the printed matter. A specular reflection illumination determination unit 406 determines the illumination brightness in the direction of specular reflection from the observer's position via the print surface normal line. A metallic ink amount determination unit 407 determines the amount of metallic ink based on the luminance difference between the first image data and the second image data. A color ink amount determination unit 408 determines the color ink amount based on the first image data and the metallic ink amount. A clear ink amount determination unit 409 determines the clear ink amount based on the normal vector information. The output unit 410 outputs the determined metallic ink amount, color ink amount, and clear ink amount to the image forming apparatus 313 .

<画像形成装置313の構成>
図5は、画像形成装置313の構成図である。本実施形態における画像形成装置313は、記録媒体上にインクの記録を行うことによって3次元造形物を形成するインクジェットプリンタである。3次元造形物は、クリアインクによって形成される凹凸層と、カラーインクおよびメタリックインクによって形成される画像層と、から形成される。
<Configuration of Image Forming Apparatus 313>
FIG. 5 is a configuration diagram of the image forming apparatus 313. As shown in FIG. The image forming apparatus 313 in this embodiment is an inkjet printer that forms a three-dimensional object by recording ink on a recording medium. A three-dimensional structure is formed from a concavo-convex layer formed with clear ink and an image layer formed with color ink and metallic ink.

ヘッドカートリッジ501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とを有する。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。インクタンクには、シアン,マゼンタ,イエロー,ブラックのカラーインク、メタリックインク、およびクリアインクの計6種類のインクが独立に設けられている。メタリックインクはその他のインクと比較して鏡面反射成分が強い。クリアインクはその他のインクと比較して樹脂等の固形分の濃度が高く、固形分を記録媒体上に堆積させることで凹凸を形成することができる。 The head cartridge 501 has a print head having a plurality of ejection ports and an ink tank for supplying ink to the print head. A connector is also provided for receiving a signal for driving each ejection port of the print head. The ink tanks are independently provided with a total of six types of ink, namely cyan, magenta, yellow, and black color inks, metallic ink, and clear ink. Metallic ink has a stronger specular reflection component than other inks. Clear ink has a higher concentration of solid content such as resin than other inks, and can form unevenness by depositing the solid content on the recording medium.

ヘッドカートリッジ501はキャリッジ502に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ502には、コネクタを介してヘッドカートリッジ501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。キャリッジ502は、ガイドシャフト503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502は、主走査モータ504を駆動源としてモータプーリ505、従動プーリ506およびタイミングベルト507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、本実施形態において、このキャリッジ502のガイドシャフト503に沿った移動を「主走査」と呼び、移動方向を「主走査方向」と呼ぶ。プリント用紙等の記録媒体508は、オートシートフィーダ(以下、「ASF」)510に載置されている。画像形成時、給紙モータ511の駆動によってギアを介してピックアップローラ512が回転し、ASF510から記録媒体508が一枚ずつ分離され、給紙される。更に、記録媒体508は、搬送ローラ509の回転によりキャリッジ502上のヘッドカートリッジ501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509は、ラインフィード(LF)モータ513を駆動源としてギアを介して駆動される。記録媒体508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508がペーパエンドセンサ514を通過した時点で行われる。キャリッジ502に搭載されたヘッドカートリッジ501は、吐出口面がキャリッジ502から下方へ突出して記録媒体508と平行になるように保持されている。制御部520は、CPUまたは記憶手段等から構成されており、上述した各層を形成するためのデータを外部から受け取り、当該データに基づいて画像形成装置313の各パーツの動作を制御する。 The head cartridge 501 is positioned and mounted on a carriage 502 so as to be replaceable. The carriage 502 is provided with a connector holder for transmitting drive signals and the like to the head cartridge 501 via a connector. The carriage 502 can reciprocate along the guide shaft 503 . Specifically, the carriage 502 is driven by a driving mechanism such as a motor pulley 505, a driven pulley 506, and a timing belt 507 using a main scanning motor 504 as a drive source, and its position and movement are controlled. In this embodiment, the movement of the carriage 502 along the guide shaft 503 is called "main scanning", and the moving direction is called "main scanning direction". A recording medium 508 such as a print sheet is placed on an auto sheet feeder (hereinafter “ASF”) 510 . During image formation, a pickup roller 512 is rotated via a gear by driving a paper feed motor 511, and the recording medium 508 is separated from the ASF 510 one by one and fed. Further, the recording medium 508 is conveyed to a recording start position facing the ejection opening surface of the head cartridge 501 on the carriage 502 by the rotation of the conveying roller 509 . The conveying roller 509 is driven via gears using a line feed (LF) motor 513 as a drive source. Determination of whether or not the recording medium 508 has been fed and determination of the feeding position are performed when the recording medium 508 passes the paper end sensor 514 . The head cartridge 501 mounted on the carriage 502 is held so that the ejection port surface protrudes downward from the carriage 502 and is parallel to the recording medium 508 . The control unit 520 is composed of a CPU, storage means, or the like, receives data for forming each layer described above from the outside, and controls the operation of each part of the image forming apparatus 313 based on the data.

<画像形成装置313の動作>
以下、図5に示す構成の画像形成装置313における凹凸層、画像層の形成動作について説明する。本実施形態における記録媒体508には、一般的に用いられるインクジェット用紙を用いる。
<Operation of Image Forming Apparatus 313>
The operation of forming the uneven layer and the image layer in the image forming apparatus 313 having the configuration shown in FIG. 5 will be described below. A generally used inkjet paper is used as the recording medium 508 in this embodiment.

まず、記録媒体508が所定の記録開始位置に搬送されると、キャリッジ502がガイドシャフト503に沿って記録媒体508上を移動し、その移動の際に記録ヘッドの吐出口よりカラーインクが吐出される。そして、キャリッジ502がガイドシャフト503の一端まで移動すると、搬送ローラ509が所定量だけ記録媒体508をキャリッジ502の走査方向に垂直な方向に搬送する。本実施形態において、この記録媒体508の搬送を「紙送り」または「副走査」と呼び、この搬送方向を「紙送り方向」または「副走査方向」と呼ぶ。記録媒体508の所定量の搬送が終了すると、再度キャリッジ502はガイドシャフト503に沿って移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ502による走査と紙送りとを繰り返すことにより記録媒体508上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509が記録媒体508を記録開始位置に戻す。次に、凹凸層の形成と同様のプロセスで凹凸層上にカラーインクおよびメタリックインクを記録することによって画像層を形成する。 First, when the print medium 508 is transported to a predetermined print start position, the carriage 502 moves along the guide shaft 503 above the print medium 508, and color ink is ejected from the ejection openings of the print head during the movement. be. When the carriage 502 moves to one end of the guide shaft 503 , the transport roller 509 transports the recording medium 508 by a predetermined amount in a direction perpendicular to the scanning direction of the carriage 502 . In this embodiment, this conveyance of the print medium 508 is called "paper feeding" or "sub-scanning", and the conveying direction is called "paper feeding direction" or "sub-scanning direction". After the recording medium 508 has been conveyed by a predetermined amount, the carriage 502 moves along the guide shaft 503 again. In this way, by repeating scanning by the carriage 502 of the print head and paper feeding, an uneven layer is formed on the print medium 508 . After the uneven layer is formed, the conveying roller 509 returns the recording medium 508 to the recording start position. Next, an image layer is formed by recording color ink and metallic ink on the uneven layer in the same process as the formation of the uneven layer.

図6は、面積階調法により制御された画像の表現を表す模式図である。本実施形態における記録ヘッドは、説明を簡易にするため、インク滴を吐出するか否かの二値で制御される。また、本実施形態では、画像形成装置313の出力解像度で定義される画素毎にインクのオン・オフ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の記録量100%として扱うものとする。尚、「オン」はインクを吐出することを表し、「オフ」はインクを吐出しないことを表す。このような二値プリンタでは、単一の画素では、インクの記録量を100%または0%でしか表現することができないため、複数の画素の集合で中間調を表現する。図6に示す例では、図中左下のように25%の濃度で中間調表現を行う代わりに、右下のように16画素(4×4)中の4画素にインクを吐出することで、面積的に25%(4/16)の表現を行っている。他の階調においても同様に表現することが可能である。尚、中間調を表現するための総画素数、またはオンになる画素のパターン等は上記の例に限定されるものではない。網点と呼ばれる周期的なスクリーン処理または誤差拡散処理を用いてオンになる画素のパターンを決めることができる。尚、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ることによってインクの吐出量が変調可能な記録ヘッドにも適用可能であり、二値化に限定されるものではない。 FIG. 6 is a schematic diagram showing representation of an image controlled by the area coverage modulation method. In order to simplify the explanation, the print head in this embodiment is controlled by two values, ie, whether or not to eject ink droplets. In the present embodiment, ink on/off is controlled for each pixel defined by the output resolution of the image forming apparatus 313, and the state in which all pixels are turned on in a unit area is assumed to be 100% ink recording amount. shall be handled. "ON" indicates that ink is ejected, and "OFF" indicates that ink is not ejected. In such a binary printer, a single pixel can express only 100% or 0% ink recording amount, so halftones are expressed by a set of a plurality of pixels. In the example shown in FIG. 6, instead of expressing halftones at a density of 25% as shown in the lower left of the figure, by ejecting ink to 4 pixels out of 16 pixels (4×4) as shown in the lower right, 25% (4/16) of the area is expressed. Other gradations can be similarly expressed. The total number of pixels for expressing halftones, the pattern of pixels to be turned on, and the like are not limited to the above examples. A periodic screening process called halftone dot or error diffusion process can be used to determine the pattern of pixels that are turned on. By extending the above-described binarization processing to multi-value processing to multiple levels that can be modulated, it can be applied to a recording head in which the ink ejection amount can be modulated, and is limited to binarization. isn't it.

本実施形態における画像形成装置313による凹凸層の形成では、上述のインクの記録量の概念を用いて位置毎に凹凸の制御を行う。凹凸層の形成においてインクの記録量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、記録量100%で形成された層が2μmの高さを有する場合、20μmの高さを再現するためには、層を10回重ねればよい。つまり、20μmの高さが必要な位置に打ち込むインクの記録量は1000%となる。 In the formation of the uneven layer by the image forming apparatus 313 in this embodiment, the unevenness is controlled for each position using the concept of the ink recording amount described above. When a substantially uniform layer is formed with an ink recording amount of 100% in forming the uneven layer, the layer has a certain thickness (height) according to the volume of the ejected ink. For example, when a layer formed with a recording amount of 100% has a height of 2 μm, it is sufficient to stack the layers 10 times in order to reproduce a height of 20 μm. In other words, the recording amount of ink ejected at a position requiring a height of 20 μm is 1000%.

図7は、記録媒体508上を記録ヘッドが走査することによって画像層、および凹凸層を形成する動作を説明する図である。キャリッジ502による主走査で記録ヘッドの幅Lだけ層の形成を行い、1ラインの記録が終了する毎に記録媒体508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、本実施形態における画像形成装置313は一回の走査で記録量100%までのインクの吐出しかできないものとし、記録量100%を超える層の形成の場合には、搬送は行わずに同じ領域を複数回走査する。例えば、打ち込むインクの記録量が最大500%の場合は、同じラインを5回走査する。図7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7(a))後、記録媒体508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7(b))ことになる。 FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of forming the image layer and the concavo-convex layer by scanning the print head over the print medium 508 . A layer is formed by the width L of the recording head by main scanning by the carriage 502, and the recording medium 508 is conveyed by a distance L in the sub-scanning direction each time one line of recording is completed. To simplify the explanation, it is assumed that the image forming apparatus 313 in this embodiment can only eject ink up to a recording amount of 100% in one scan. Scan the same area multiple times without For example, when the maximum recording amount of ink to be shot is 500%, the same line is scanned five times. 7, after scanning the area A five times with the printhead (FIG. 7A), the printing medium 508 is conveyed in the sub-scanning direction, and the main scanning of the area B is repeated five times (FIG. 7A). (b)).

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、記録量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7(c)~(e)に2パス記録の例を示す。この例では、キャリッジ502による主走査で記録ヘッドの幅Lだけ層の形成を行い、1ラインの記録が終了する毎に記録媒体508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7(c))とm+1回目の主走査(図7(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7(d))とm+2回目の主走査(図7(e))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508を副走査方向に距離L/nずつ搬送する。この場合、インクの記録量が100%以下でも複数の印刷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、光沢層、および画像層を形成する。本実施形態では、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、記録媒体508は紙に限定されず、記録ヘッドによる層の形成に対応できるものであれば、各種の材料が利用可能である。 In order to suppress image quality deterioration such as periodic unevenness caused by the driving accuracy of the recording head, there are cases where multiple scans, so-called multi-pass printing, are performed even if the recording amount is 100% or less. FIGS. 7C to 7E show an example of 2-pass printing. In this example, the main scanning by the carriage 502 forms a layer by the width L of the recording head, and the recording medium 508 is conveyed by a distance of L/2 in the sub-scanning direction each time one line of recording is completed. Area A is printed by the m-th main scan (FIG. 7C) and m+1-th main scan (FIG. 7D) of the print head, and area B is printed by the m+1-th main scan of the print head (FIG. 7 ( d)) and the m+2th main scan (FIG. 7(e)). Although the operation of two-pass printing has been described here, the number of passes for printing can be changed according to the desired accuracy. When n-pass printing is performed, for example, the printing medium 508 is conveyed in the sub-scanning direction by a distance of L/n each time one line of printing is completed. In this case, even if the ink recording amount is 100% or less, the uneven layer, the gloss layer, and the image layer are formed by dividing into a plurality of print patterns and main-scanning the same line of the recording medium n times with the recording head. In this embodiment, multipass printing is not performed in order to prevent confusion between scanning by multipass printing and scanning for depositing 100% or more of ink. It is explained as a thing of Note that the recording medium 508 is not limited to paper, and various materials can be used as long as they can be used for layer formation by the recording head.

<記録媒体上に形成される造形物について>
図8は、記録媒体上に生成された凹凸層、および画像層からなる造形物の断面図である。本実施形態では、インクジェット用光沢紙の表面に最大数十μm程度の高さ分布を有する凹凸層を形成し、その上に画像層を形成する。厳密には画像層も高さの分布を有するが、厚みは凹凸層と比べて十分小さく、最終的な凹凸形状への影響は軽微であるので、無視できるものとする。図8(a)は、プリントに用いる画像データの断面構造を表す模式図である。画像形成装置の印刷解像度は1200dpiとし、凹凸層により形成する法線は4×4画素のユニットで形成する。1つのユニットの幅は約80μm、高さは凹凸層一層あたり約2μmである。図8(b)は、図8(a)に示す画像データを出力した造形物の形状を表す断面図である。図8(a)に示す高さが最大凹凸3層のユニット801に対応する図8(b)の造形物801’は、記録媒体の鉛直方向に対して約4度傾いた法線を形成することができる。同様に、高さが最大凹凸6層のユニット802に対応する造形物802’は、記録媒体の鉛直方向に対して約8度傾いた法線を形成することができる。なお、説明のため二次元の断面図を用いたが、奥行き方向にも傾斜をつけることで法線をx軸方向にもy軸方向にも制御可能なユニットを形成することができる。法線決定部405は、予め画像形成装置が作成可能な複数のユニット形状とその法線ベクトル情報とを記憶している。
<Regarding the model formed on the recording medium>
FIG. 8 is a cross-sectional view of a model formed of a concavo-convex layer and an image layer formed on a recording medium. In this embodiment, an uneven layer having a height distribution of about several tens of μm at maximum is formed on the surface of the glossy paper for inkjet, and an image layer is formed thereon. Strictly speaking, the image layer also has a distribution of heights, but the thickness is sufficiently smaller than that of the uneven layer, and the effect on the final uneven shape is negligible. FIG. 8A is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of image data used for printing. The print resolution of the image forming apparatus is 1200 dpi, and the normal lines formed by the uneven layer are formed in units of 4×4 pixels. The width of one unit is about 80 μm, and the height of one uneven layer is about 2 μm. FIG. 8(b) is a cross-sectional view showing the shape of the modeled object for which the image data shown in FIG. 8(a) is output. A modeled object 801′ in FIG. 8B corresponding to the unit 801 having three layers of maximum unevenness shown in FIG. be able to. Similarly, a modeled object 802' corresponding to the unit 802 having a maximum height of 6 uneven layers can form a normal line inclined by about 8 degrees with respect to the vertical direction of the recording medium. Although a two-dimensional cross-sectional view is used for explanation, a unit that can control the normal in both the x-axis direction and the y-axis direction can be formed by inclining in the depth direction as well. A normal line determination unit 405 stores in advance a plurality of unit shapes that can be created by the image forming apparatus and normal vector information thereof.

<画像処理装置1が実行する処理のフローチャート>
図9は、本実施形態の画像処理装置1の動作の流れを示すフローチャートである。前述でも説明した通り、本実施形態では、部屋内の照明の明るさが変化しない状態において、プリント物に凹凸を形成することによって任意の位置における正反射方向の照明光を好適に得る方法を説明する。図9の各ステップにおける処理は、画像処理装置1のCPU301が、ROM302に記憶されているプログラムコードを、RAM303に展開し実行することにより行われる。また、各処理の説明における記号「S」は、当該フローチャートにおけるステップであることを意味する。
<Flowchart of Processing Executed by Image Processing Apparatus 1>
FIG. 9 is a flow chart showing the operation flow of the image processing apparatus 1 of this embodiment. As described above, in the present embodiment, a method will be described for suitably obtaining illumination light in the direction of specular reflection at an arbitrary position by forming unevenness on a printed matter in a state where the brightness of the lighting in the room does not change. do. The processing in each step in FIG. 9 is performed by the CPU 301 of the image processing apparatus 1 developing the program code stored in the ROM 302 in the RAM 303 and executing it. Also, the symbol "S" in the description of each process means a step in the flow chart.

まず、S901において目標画像取得部401は、HDD315などの外部装置から記録媒体上に形成する第一幾何条件での目標となる見えを表す第一画像データI1および第二幾何条件での目標となる見えを表す第二画像データI2を取得する。第一画像データおよび第二画像データは同じ被写体が記録されているが、一方は明るい見えとなり、他方は暗い見えとなる2つの目標画像データである。なお2つの目標画像データは、2つの画像の明るさの差をどの程度にしたいかを決定した上で選ばれたものである。ここで、第一画像データの画素位置(x,y)における画素値をRGB1(x,y)とする。また、第二画像データの画素位置(x,y)における画素値をRGB2(x,y)とする。第一画像データおよび第二画像データは、R(レッド)値、G(グリーン)値、B(ブルー)値の各色16ビット、計48ビットの色情報を画素ごとに有する画像である。 First, in S<b>901 , the target image acquisition unit 401 obtains first image data I<b>1 representing a target appearance under the first geometric condition and a target image under the second geometric condition to be formed on a recording medium from an external device such as the HDD 315 . Second image data I2 representing appearance is obtained. The first image data and the second image data are two target image data in which the same subject is recorded, but one has a bright appearance and the other has a dark appearance. It should be noted that the two target image data are selected after determining how much brightness difference is desired between the two images. Let RGB1(x, y) be the pixel value at the pixel position (x, y) of the first image data. Also, let RGB2(x, y) be the pixel value at the pixel position (x, y) of the second image data. The first image data and the second image data are images having 16 bits for each color of R (red) value, G (green) value, and B (blue) value, for a total of 48 bits of color information for each pixel.

本実施形態における第一画像データおよび第二画像データの画素値はsRGB空間上において定義されるRGB値である。他にも一般的に使用されているAdobeRGBで定義されるRGB画像、またはCIELABに対応したLab画像などが利用できる。なお、画素位置(x,y)は、画素の横方向の座標をx、画素の縦方向の座標をyとした場合の画像における画素位置を示す。 The pixel values of the first image data and the second image data in this embodiment are RGB values defined on the sRGB space. In addition, an RGB image defined by generally used AdobeRGB, or a Lab image corresponding to CIELAB can be used. Note that the pixel position (x, y) indicates the pixel position in the image when the horizontal coordinate of the pixel is x and the vertical coordinate of the pixel is y.

S902において色変換部402は、目標画像取得部401が取得した第一画像データおよび第二画像データをそれぞれ三刺激値XYZに変換する。色変換部402は、RGB値である画素値RGB1(x,y)およびRGB2(x,y)を、CIE1913XYZ色空間上において定義される三刺激値XYZに変換する。具体的には、下記の式(5)および式(6)に基づいて、変換後の画素値XYZ1(x,y)およびXYZ2(x,y)を決定する。 In S902, the color conversion unit 402 converts the first image data and the second image data acquired by the target image acquisition unit 401 into tristimulus values XYZ. The color conversion unit 402 converts the pixel values RGB1(x, y) and RGB2(x, y), which are RGB values, into tristimulus values XYZ defined on the CIE1913 XYZ color space. Specifically, pixel values XYZ1(x, y) and XYZ2(x, y) after conversion are determined based on the following equations (5) and (6).

L=degamma(R)
L=degamma(G) ・・・式(5)
L=degamma(B)
R L =degamma(R)
G L =degamma(G) Equation (5)
B L =degamma(B)

Figure 2023045624000002
Figure 2023045624000002

ここで、R、G、BはそれぞれRGB1(x,y)およびRGB2(x,y)を構成するR値、G値、B値である。sRGB空間上において定義されるRGB値には標準ディスプレイの特性に対応するガンマ特性がかかっている。degammaはこのRGB値を後述のXYZ値と線形なリニアRGB値RL、GL、BLに変換する関数である。X、Y、ZはそれぞれXYZ1(x,y)およびXYZ2(x,y)を構成するX値、Y値、Z値である。Mは、sRGB空間上において定義されるリニアRGB値をCIE1913XYZ色空間上において定義されるXYZ値に変換する変換行列である。 Here, R, G, and B are the R value, G value, and B value that constitute RGB1(x, y) and RGB2(x, y), respectively. The RGB values defined on the sRGB space are given gamma characteristics corresponding to the characteristics of standard displays. degamma is a function that converts these RGB values into linear RGB values R L , G L , and B L that are linear with XYZ values, which will be described later. X, Y, and Z are the X, Y, and Z values that make up XYZ1(x,y) and XYZ2(x,y), respectively. M is a transformation matrix that transforms linear RGB values defined on the sRGB space into XYZ values defined on the CIE1913 XYZ color space.

S903において照明輝度分布取得部403は、プリント掲示位置に設置されたカメラ312から照明輝度分布画像および照度を取得する。図10(a)はプリント掲示位置、カメラ312、および照明装置311の位置関係を例示した平面図である。照明装置311はシーリングライト1011、スタンドライト1012、フロアライト1013を含んでいる。カメラ312はプリント掲示位置に設置されプリント物の鉛直方向を中心に撮影を行う。なお、照明輝度分布取得部403が取得する情報は実際にプリント物が展示される環境下での情報を想定している。また、プリント展示位置も、その環境下においてプリント物が展示される予定の位置であり、照明は実際の観察時を想定した照度で照らしているものである。これらの情報は予めROM303等に記憶しておいたものをS903にて取得するようにしてもよい。 In S903, the illumination brightness distribution acquisition unit 403 acquires an illumination brightness distribution image and illuminance from the camera 312 installed at the print display position. FIG. 10A is a plan view illustrating the positional relationship among the print display position, camera 312, and illumination device 311. FIG. The lighting device 311 includes a ceiling light 1011 , a stand light 1012 and a floor light 1013 . The camera 312 is installed at the print display position and photographs the printed matter centering on the vertical direction. Note that the information acquired by the illumination luminance distribution acquisition unit 403 is assumed to be information under the environment where prints are actually exhibited. Also, the print display position is a position where the printed matter is scheduled to be displayed in that environment, and the lighting is provided with an illuminance assuming actual observation. These pieces of information may be stored in advance in the ROM 303 or the like and acquired in S903.

図10(b)は、カメラ312の撮影画像の一例を示す模式図である。撮影画像は魚眼レンズなどを用いて撮像されプリント物に対して照明として働く半天周全方位の画像となる。なお、照明輝度画像はカメラ312の撮影画像の画素値を輝度と線形になるようにガンマ変換したものである。撮影の際は、照明分布の最明点がカメラ312のダイナミックレンジから外れないよう露出アンダーで撮影したり、多段撮影してハイダイナミックレンジ画像を合成するなどが好ましい。また、照度Eは、撮影像の各画素の画素値に座標ごとにゆがみ補正として設定された重みをかけた値を積算することで推定することが可能である。この他、別途照度計を用いるなどしてもよい。 FIG. 10B is a schematic diagram showing an example of an image captured by the camera 312. As shown in FIG. The photographed image is captured using a fish-eye lens or the like, and becomes an image in all directions around the half-dome that serves as illumination for the printed matter. The illumination luminance image is obtained by gamma-converting the pixel values of the image captured by the camera 312 so as to be linear with the luminance. When photographing, it is preferable to photograph with underexposure so that the brightest point of the illumination distribution does not deviate from the dynamic range of the camera 312, or to synthesize a high dynamic range image by photographing in multiple stages. In addition, the illuminance E can be estimated by multiplying the pixel value of each pixel of the photographed image by a weight set for distortion correction for each coordinate, and accumulating the values. In addition, a separate illuminance meter may be used.

S904において観察者位置取得部404は、ディスプレイ317にUIとともにS903で取得した照明輝度分布画像を提示し、入力デバイスなどから観察位置となる観察者の眼の位置を設定する。本実施形態においては、S901で2つの目標画像データが与えられていることから、それぞれの目標画像データに対応する見えを実現したい二点p1、p2を任意に指定する。S905において法線決定部405は、画像形成装置313が形成できる法線ユニットを選択し、その法線ベクトル情報を正反射照明決定部406に入力する。 In S904, the observer position acquisition unit 404 presents the illumination luminance distribution image acquired in S903 together with the UI on the display 317, and sets the position of the observer's eyes as the observation position from an input device or the like. In the present embodiment, since two target image data are given in S901, two points p1 and p2 are arbitrarily designated to achieve appearances corresponding to the respective target image data. In step S<b>905 , the normal determination unit 405 selects a normal unit that can be formed by the image forming apparatus 313 and inputs the normal vector information to the regular reflection illumination determination unit 406 .

S906において正反射照明決定部406は、照明輝度分布、観察者位置、および法線ベクトル情報に基づき、照明輝度Ls1、およびLs2を決定する。カメラ312で使用しているレンズ等の情報から各画素位置の方向を表すベクトルは既知である。これより、観察者位置である点pに対応するベクトルと法線ベクトルとから、下記式に基づき正反射方向を表すベクトルを決定する。 In S906, the regular reflection illumination determination unit 406 determines illumination luminances Ls1 and Ls2 based on the illumination luminance distribution, the observer position, and the normal vector information. A vector representing the direction of each pixel position is known from information such as the lens used in the camera 312 . Accordingly, a vector representing the specular reflection direction is determined based on the following equation from the vector corresponding to the point p, which is the observer position, and the normal vector.

Figure 2023045624000003
Figure 2023045624000003

以下、ベクトルの矢印は省略する。Lは正反射方向を表すベクトル、Eは観察者位置である点pに対応するベクトル、nは法線ベクトル、E・nはベクトルEおよびベクトルnの内積を表す。 In the following, vector arrows are omitted. L is a vector representing the direction of specular reflection, E is a vector corresponding to point p which is the position of the observer, n is a normal vector, and E·n represents the inner product of vector E and vector n.

ここで、図10(c)に点p1、p2と正反射照明位置s1、s2との関係を示す。通常、法線ベクトルがプリント物の鉛直方向と同じ、即ちプリント物に凹凸がない場合、図10(c)に示すように、プリント物の中央の画素を中心とし、観察者位置と点対称となる位置が正反射照明位置となる。 Here, FIG. 10(c) shows the relationship between the points p1 and p2 and the regular reflection illumination positions s1 and s2. Normally, when the normal vector is the same as the vertical direction of the printed matter, that is, when the printed matter does not have unevenness, as shown in FIG. The position becomes the regular reflection illumination position.

一方、プリント面に形成される凹凸(面法線)に応じて観察者の位置に対する正反射照明の位置は変化する。図10(d)に、正反射照明決定部406に入力される法線ベクトル情報が変更された際の正反射照明位置s1’、s2’の一例を示す。上述のとおり各画素位置の方向を表すベクトルは既知であることから、正反射照明の位置s1’、s2’は算出することができる。また、算出した位置s1’、s2’の照明輝度Ls1、Ls2はぞれぞれの位置に相当する撮影画像の画素値から決定することができる。 On the other hand, the position of specular illumination with respect to the position of the observer changes according to the unevenness (surface normal) formed on the print surface. FIG. 10D shows an example of the specular reflection lighting positions s1' and s2' when the normal vector information input to the specular reflection lighting determination unit 406 is changed. Since the vector representing the direction of each pixel position is known as described above, the specular lighting positions s1' and s2' can be calculated. Also, the illumination luminances Ls1 and Ls2 of the calculated positions s1' and s2' can be determined from the pixel values of the captured images corresponding to the respective positions.

S907において法線決定部405は、下記式を評価し、条件を満たす法線を決定する。
|Y1―Y2|<|Ls1-Ls2|・ρMe_max/(E/π)・・・式(8)
In S907, the normal line determination unit 405 evaluates the following formula and determines a normal line that satisfies the conditions.
|Y1−Y2|<|Ls1−Ls2|·ρ Me_max /(E/π) Equation (8)

Y1はS902で決定された第一画像データのY値、Y2はS902で決定された第二画像データのY値、ρMe_maxはプリント可能なメタリックインクの鏡面反射成分の反射率の最大値、Eは照度、πは円周率である。ここでは、法線ベクトルにより決定された照明輝度Ls1、Ls2が入力された第一画像データと第二画像データの明るさの差を再現するのに充分であるかを判断する。上記式を満たすことができなければ、メタリックインクを最大量で印刷しても2つの画像の輝度差|Y1―Y2|を表現することができない。その場合は、S906に戻り処理を繰り返し、条件を満たす照明輝度Ls1、Ls2となる法線ベクトルを探索する。上記式を満たすときの法線ベクトルが探索できた場合、探索した法線ベクトル情報をクリアインク量決定部409に出力すればよい。 Y1 is the Y value of the first image data determined in S902 ; Y2 is the Y value of the second image data determined in S902; is the illuminance and π is the circular constant. Here, it is determined whether the illumination luminances Ls1 and Ls2 determined by the normal vector are sufficient to reproduce the difference in brightness between the input first image data and second image data. If the above expression cannot be satisfied, the luminance difference |Y1-Y2| between the two images cannot be expressed even if the maximum amount of metallic ink is printed. In that case, the process returns to S906 and the process is repeated to search for the normal vector that becomes the illumination luminances Ls1 and Ls2 that satisfy the conditions. If the normal vector that satisfies the above formula can be searched, the searched normal vector information can be output to the clear ink amount determination unit 409 .

なお、S905~S907において評価する法線ベクトル情報の順序は問わないが、凹凸形成に用いるインク量、または印刷時間に関わる最大積層数を基準に予め優先度を決めておけばよい。また、法線ベクトルの候補すべてが条件を満たさない場合は、条件に合う解がない旨をユーザに通知するなどすればよい。 Although the order of the normal vector information to be evaluated in S905 to S907 does not matter, the priority may be determined in advance based on the amount of ink used for unevenness formation or the maximum number of layers related to printing time. Also, if all normal vector candidates do not satisfy the conditions, the user may be notified that there is no solution that satisfies the conditions.

S908において、メタリックインク量決定部407は、鏡面反射成分の反射率を用いて、メタリックインク量Meを決定する。まず、鏡面反射成分の反射率は、S906で探索した上述の式(8)の条件を満たす法線ベクトル情報を用いて下記式で表される。 In S908, the metallic ink amount determination unit 407 determines the metallic ink amount Me using the reflectance of the specular reflection component. First, the reflectance of the specular reflection component is expressed by the following formula using the normal vector information that satisfies the above formula (8) searched in S906.

Figure 2023045624000004
Figure 2023045624000004

ρMeは各画素のメタリックインクの鏡面反射成分の反射率である。この反射率ρMeからメタリックインク量Meへの変換は、これらの関係を予め測定するなどして用意したLUT(ルックアップテーブル)などを用いることで行う。 ρ Me is the reflectance of the specular reflection component of the metallic ink of each pixel. The conversion from the reflectance ρ Me to the metallic ink amount Me is performed by using an LUT (lookup table) or the like prepared by measuring these relationships in advance.

S909において、色インク量決定部408は、色変換部402が決定した第一画像データのXYZ値であるXYZ1(x,y)と、メタリックインク量決定部407が決定したメタリックインク量Meとに基づき、色インク量CMYKを決定する。なお、色インク量の決定には、第二画像データのXYZ値であるXYZ2(x,y)を用いても構わない。ここでは、先に決定されたメタリックインクの拡散色の影響を加味して色インクの量を決定する。まず、下記式により色インクによるXYZ値であるXYZcolorを決定する。
XYZcolor=XYZ1/XYZMe・・・式(10)
In S909, the color ink amount determination unit 408 converts XYZ1 (x, y), which is the XYZ value of the first image data determined by the color conversion unit 402, to the metallic ink amount Me determined by the metallic ink amount determination unit 407. Based on this, the color ink amounts CMYK are determined. Note that XYZ2(x, y), which are the XYZ values of the second image data, may be used to determine the amount of color ink. Here, the amount of color ink is determined taking into consideration the influence of the previously determined diffusion color of the metallic ink. First, XYZ color , which is the XYZ value of color ink, is determined by the following formula.
XYZcolor =XYZ1/ XYZMe Expression (10)

ここで、XYZMeはメタリックインクの拡散色を表すXYZ値である。XYZMeは、例えば正反射光の影響を除いた0°/45°の測色計により、予めメタリックインク量と測色値の関係をLUTとして保持しておくことにより決定することができる。また、プリント物のXYZ値がメタリックインクのXYZ値と色インクのXYZ値の掛け合わせで求めることができる発色モデルが成り立つ場合、目標値であるXYZ1をXYZMeで除することで、色インクで必要なXYZ値を求めることができる。このステップは、メタリックインクを入れた量により拡散光の明るさが下がってしまうため、色インクの量を調整するために行われる。XYZcolorから色インク量CMYKを決定するには、予め用意したLUTを用いるなど一般的な方法を用いることができる。なお、決定されたXYZcolorが再現できない場合にはクリッピングするなどして再現範囲内に収めればよい。また、再現範囲に収めるためにメタリックインクの量を調整する方法も考えられる。 Here, XYZ Me is an XYZ value representing the diffusion color of metallic ink. XYZ Me can be determined by preliminarily holding the relationship between the amount of metallic ink and the colorimetric value as an LUT using a 0°/45° colorimeter that excludes the influence of specular reflection light, for example. In addition, if a coloring model is established in which the XYZ values of the printed matter can be obtained by multiplying the XYZ values of the metallic ink and the XYZ values of the colored ink, dividing the target value XYZ1 by XYZ Me The required XYZ values can be determined. This step is performed to adjust the amount of colored ink, since the brightness of the diffused light decreases depending on the amount of metallic ink added. To determine the color ink amounts CMYK from XYZ color , a general method such as using a prepared LUT can be used. If the determined XYZ color cannot be reproduced, it can be kept within the reproduction range by clipping or the like. Also, a method of adjusting the amount of metallic ink to fit within the reproduction range is also conceivable.

S910においてクリアインク量決定部409は、入力された法線ベクトル情報に基づきクリアインク量Clを決定する。法線ベクトルは前述のとおり画像形成装置313が作成可能なユニット形状と紐づいているため、プリント物前面にそのユニット形状を作成するためのクリアインク量Clを出力する。なお、メタリックインク量決定部407よりメタリックインク量Meのデータを受け取り、メタリックインクが印刷される領域のみにユニット形状を形成するようにクリアインク量Clを生成し、出力してもよい。 In S910, the clear ink amount determination unit 409 determines the clear ink amount Cl based on the input normal vector information. Since the normal vector is associated with the unit shape that can be created by the image forming apparatus 313 as described above, the clear ink amount Cl for creating that unit shape is output on the front surface of the print. Alternatively, the metallic ink amount Me data may be received from the metallic ink amount determination unit 407, and the clear ink amount Cl may be generated and output so as to form a unit shape only in the area where the metallic ink is printed.

S911にて出力部410は、メタリックインク量決定部407が決定したメタリックインク量Me、色インク量決定部408が決定した色インク量CMYK、およびクリアインク量決定部409が決定したクリアインク量Clを画像形成装置313に出力する。 In S911, the output unit 410 determines the metallic ink amount Me determined by the metallic ink amount determination unit 407, the color ink amount CMYK determined by the color ink amount determination unit 408, and the clear ink amount Cl determined by the clear ink amount determination unit 409. is output to the image forming apparatus 313 .

以上説明したように本実施形態によれば、面法線を制御したプリント物を形成することが可能となる。具体的には、プリント物が展示される照明環境、2つの目標画像、および2つの観察位置に基づき、2つの画像の輝度差を再現するための面法線を有するプリント物を得ることが可能になる。面法線を制御することで所望の正反射方向の照明光を得ることができるため、2つの観察位置においてプリント物への好適な見えを得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to form a printed matter in which the surface normal is controlled. Specifically, based on the lighting environment in which the print will be displayed, two target images, and two viewing positions, it is possible to obtain a print with surface normals to reproduce the luminance difference between the two images. become. By controlling the surface normal, it is possible to obtain illumination light in a desired direction of specular reflection, so that a suitable appearance of the printed matter can be obtained at two viewing positions.

<<実施形態2>>
実施形態1では、1つのプリント物に対し2つの目標画像と2つの観察位置とから、所望の輝度変化が得られるプリント物の面法線を決定する方法を記載した。本実施形態では1つの目標画像と1つの観察位置とから、紙白よりも明るい色を再現する所謂ハイダイナミック表現を行う方法について記載する。なお、実施形態1と共通する部分については説明を省略、ないしは簡略化し、以下では差異を中心に説明するものとする。
<<Embodiment 2>>
In Embodiment 1, a method for determining the surface normal of a printed matter from two target images and two observation positions for one printed matter that provides a desired luminance change has been described. In the present embodiment, a method for performing so-called high dynamic expression that reproduces a color brighter than paper white from one target image and one observation position will be described. Note that the description of the parts common to the first embodiment will be omitted or simplified, and the differences will be mainly described below.

図11は、本実施形態の画像処理装置1の動作の流れを示すフローチャートである。図11の各ステップにおける処理は、画像処理装置1のCPU301が、ROM302に記憶されているプログラムコードを、RAM303に展開し実行することにより行われる。 FIG. 11 is a flow chart showing the operation flow of the image processing apparatus 1 of this embodiment. The processing in each step of FIG. 11 is performed by the CPU 301 of the image processing apparatus 1 developing the program code stored in the ROM 302 in the RAM 303 and executing it.

まず、S1101において目標画像取得部401は、HDD315などの外部装置から記録媒体上に形成する目標画像となるモノクロ1チャンネルの第一画像データを取得する。S1102において色変換部402は、目標画像取得部401が取得した第一画像データを三刺激値XYZに変換し、輝度Yを取得する。ここで、輝度Y=1.0は照度Eにおける紙白の反射率に相当する。画像データは輝度Y>1.0のいわゆるハイダイナミックレンジの情報を有している。 First, in step S<b>1101 , the target image acquisition unit 401 acquires monochrome 1-channel first image data as a target image to be formed on a recording medium from an external device such as the HDD 315 . In S1102, the color conversion unit 402 converts the first image data acquired by the target image acquisition unit 401 into tristimulus values XYZ, and acquires luminance Y. Here, luminance Y=1.0 corresponds to the reflectance of paper white at illuminance E. FIG. The image data has so-called high dynamic range information of luminance Y>1.0.

S1103において照明輝度分布取得部403は、プリント掲示位置に設置されたカメラ312から照明輝度分布画像および照度を取得する。S1104において観察者位置取得部404は、ディスプレイ317にUIとともにS1103で取得した照明輝度分布画像を提示し、入力デバイスなどから観察位置となる観察者の眼の位置p1を設定する。 In S1103, the illumination brightness distribution acquisition unit 403 acquires an illumination brightness distribution image and illuminance from the camera 312 installed at the print display position. In S1104, the observer position obtaining unit 404 presents the illumination luminance distribution image obtained in S1103 together with the UI on the display 317, and sets the observer's eye position p1 as the observation position from an input device or the like.

S1105において法線決定部405は、目標画像データの輝度Yと照明輝度分布とに基づいて、画像の各座標において法線を形成するユニット単位ごとに法線ベクトルを決定する。ここで、目標画像データの当該座標における複数の輝度Yがすべて1.0以下であれば法線ベクトルはプリント物の鉛直方向と同じに設定する。即ち、プリント物には凹凸を形成しない。また、輝度Y>1.0の画素を含む場合は図12に示すルックアップテーブルを参照して法線ベクトルを決定する。 In S1105, the normal determining unit 405 determines a normal vector for each unit forming a normal at each coordinate of the image based on the luminance Y of the target image data and the illumination luminance distribution. Here, if all of the plurality of luminances Y at the coordinates of the target image data are 1.0 or less, the normal vector is set to be the same as the vertical direction of the print. In other words, no unevenness is formed on the printed matter. If a pixel with luminance Y>1.0 is included, the lookup table shown in FIG. 12 is referred to determine the normal vector.

図12は、正反射照明輝度比率およびメタリックインク量の組み合わせにおける輝度を示すLUTである。ここでEは照度、πは円周率、Ls/(E/π)は照度に対する正反射照明輝度の比率である。メタリックインクの明るさはこの比に応じて決定される。例えば図12に示すテーブルにおいて、目標となる第一画像データの明るさを表すために必要な輝度の最大値がY=1.75である場合は、Ls/(E/π)が14.0以上となる法線ベクトルを選択する。また、そのときのメタリックインク量Meは1.0とわかる。また、必要な輝度の最大値がY=1.0である場合は、Ls/(E/π)が8.0以上となる法線ベクトルを選択する。このときのメタリックインク量は0.9または1.0とわかる。または、Ls/(E/π)が14.0となる法線ベクトルを選択し、メタリックインク量を0.1と決定してもよい。このように、正反射照明輝度比率Ls/(E/π)は、当該座標における法線ベクトルによって変化することがわかる。なお、法線ベクトルと正反射方向ベクトルとの関係は、実施形態1と同様に式(7)によって決定できる。 FIG. 12 is an LUT showing luminance in combination of specular reflection lighting luminance ratio and metallic ink amount. Here, E is the illuminance, π is the circular constant, and Ls/(E/π) is the ratio of specular reflection illumination luminance to the illuminance. The brightness of metallic ink is determined according to this ratio. For example, in the table shown in FIG. 12, if the maximum value of luminance required to express the brightness of the target first image data is Y=1.75, then Ls/(E/π) is 14.0. Choose a normal vector that is equal to or greater than Also, the metallic ink amount Me at that time is found to be 1.0. Also, if the maximum required luminance value is Y=1.0, then a normal vector with Ls/(E/π) equal to or greater than 8.0 is selected. The amount of metallic ink at this time is found to be 0.9 or 1.0. Alternatively, a normal vector with Ls/(E/π) of 14.0 may be selected and the amount of metallic ink may be determined to be 0.1. Thus, it can be seen that the specular reflection illumination luminance ratio Ls/(E/π) changes depending on the normal vector at the coordinates. Note that the relationship between the normal vector and the regular reflection direction vector can be determined by Equation (7) as in the first embodiment.

S1106において正反射照明決定部406は決定された法線ベクトルにおいて得られる正反射方向の照明輝度Lsを決定する。S1107においてメタリックインク量決定部407は、図12に示すルックアップテーブルを用いて正反射方向の照明輝度Lsに基づきメタリックインク量Meを決定する。なお、テーブルの補間方法は一般的なものでよい。 In S1106, the specular reflection illumination determination unit 406 determines the illumination luminance Ls in the specular reflection direction obtained at the determined normal vector. In S1107, the metallic ink amount determination unit 407 determines the metallic ink amount Me based on the illumination luminance Ls in the specular reflection direction using the lookup table shown in FIG. Note that a general table interpolation method may be used.

S1108おいて色インク量決定部408は、メタリックインク量Meが0.0の画素に対して、目標輝度に基づき黒インク量Kを決定する。これは一般的な目標輝度と黒インク量Kとの関係を示すテーブルなどを用いればよい。S1109においてクリアインク量決定部409は、入力された法線ベクトル情報に基づきクリアインク量Clを決定する。S1105~S1109までの処理は全画素に対しての処理が終わるまで繰り返し実施される。 In S1108, the color ink amount determination unit 408 determines the black ink amount K based on the target luminance for the pixels where the metallic ink amount Me is 0.0. For this, a general table or the like showing the relationship between the target brightness and the black ink amount K may be used. In S1109, the clear ink amount determination unit 409 determines the clear ink amount Cl based on the input normal vector information. The processing from S1105 to S1109 is repeated until all pixels are processed.

S1110において出力部410は、メタリックインク量決定部407が決定したメタリックインク量Me、色インク量決定部408が決定した黒インク量K、およびクリアインク量決定部409が決定したクリアインク量Clを画像形成装置313に出力する。 In S1110, the output unit 410 outputs the metallic ink amount Me determined by the metallic ink amount determination unit 407, the black ink amount K determined by the color ink amount determination unit 408, and the clear ink amount Cl determined by the clear ink amount determination unit 409. Output to the image forming apparatus 313 .

以上により、プリント物が展示される照明環境と目標画像と1つの観察位置とに基づきプリント物の面法線を制御し、紙白より明るい輝度Yを含むプリント物の見えを得ることができる。 As described above, the surface normal of the printed matter can be controlled based on the lighting environment in which the printed matter is exhibited, the target image, and one observation position, and the appearance of the printed matter including the luminance Y brighter than the paper white can be obtained.

<<その他の実施形態>>
前述の実施形態において偏角反射特性に偏りのあるインクとしてメタリックインクを用いるとした。その他、プリント表面の平滑性を上げ、正反射光を強くするクリアインクまたは屈折率の高い材料を用い強い正反射光を得る高屈折率インクなどのいわゆる光沢制御インクを用いても同様の効果を得ることが可能である。
<<other embodiments>>
In the above-described embodiment, the metallic ink is used as the ink having a deviation angle reflection characteristic. In addition, the same effect can be obtained by using so-called gloss control ink such as clear ink that increases the smoothness of the print surface and strengthens specular light, or high refractive index ink that uses a material with a high refractive index to obtain strong specular light. It is possible to obtain

また、実施形態1における色インク量決定ステップにおいて色インクによるXYZ値を決定するにあたり、XYZ値の掛け合わせよる発色モデルを用いて説明した。用いる画像形成装置に適した他の発色モデルまたは発色シミュレーションなどを使うことが可能である。 Further, in determining the XYZ values of the colored inks in the colored ink amount determining step in the first embodiment, the color development model based on the multiplication of the XYZ values has been described. It is possible to use other coloring models or coloring simulations suitable for the image forming apparatus used.

本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を動作可能なプログラムを、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。 The present invention supplies a program capable of operating one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device reads the program. It can also be realized by executing processing. It can also be implemented by a circuit (for example, ASIC) that implements one or more functions.

1 画像処理装置
401 目標画像取得部
404 観察者位置取得部
405 法線決定部
1 image processing device 401 target image acquisition unit 404 observer position acquisition unit 405 normal line determination unit

Claims (15)

記録媒体に凹凸を形成するためのインクを用いて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、
目標画像データを取得する目標画像取得手段と、
前記記録媒体を観察する観察環境における照明輝度分布を取得する照明輝度分布取得手段と、
前記記録媒体の観察位置を取得する観察者位置取得手段と、
前記観察位置から前記記録媒体を観察するときに得られる正反射方向の照明輝度が、所望の明るさとなるように、前記記録媒体に付与する凹凸を決定する法線決定手段と
各インクのインク量を決定するインク量決定手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus for generating data for forming an image using ink for forming unevenness on a recording medium,
target image acquisition means for acquiring target image data;
Illumination luminance distribution acquisition means for acquiring an illumination luminance distribution in an observation environment in which the recording medium is observed;
an observer position obtaining means for obtaining an observation position of the recording medium;
normal line determination means for determining unevenness applied to the recording medium so that the illumination luminance in the specular reflection direction obtained when the recording medium is observed from the observation position has a desired brightness; and an ink amount of each ink. ink amount determining means for determining
An image processing device comprising:
前記正反射方向は、前記観察位置と前記記録媒体の凹凸の情報とに基づき決定されることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the specular reflection direction is determined based on the observation position and information on unevenness of the recording medium. 前記正反射方向の照明輝度は、前記照明輝度分布取得手段によって取得した前記照明輝度分布に基づき決定されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the illumination brightness in the specular reflection direction is determined based on the illumination brightness distribution acquired by the illumination brightness distribution acquiring means. 前記各インクは、前記記録媒体に光沢を付与することができる光沢インク、前記記録媒体に凹凸を付与することができるクリアインク、および色インクを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 4. The inks according to any one of claims 1 to 3, wherein the inks include glossy ink capable of imparting gloss to the recording medium, clear ink capable of imparting unevenness to the recording medium, and color ink. 1. The image processing device according to claim 1. 前記光沢インクは、メタリックインク、光沢制御インク、および高屈折率インクのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 5. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the glossy ink includes at least one of metallic ink, gloss control ink, and high refractive index ink. 前記目標画像取得手段が第一目標画像データおよび第二目標画像データを取得し、前記観察者位置取得手段が第一観察位置および第二観察位置を取得する場合、
前記法線決定手段は、前記第一観察位置から前記記録媒体を観察するときに得られる正反射方向の照明輝度が、前記第一目標画像データに対応する明るさとなり、前記第二観察位置から前記記録媒体を観察するときに得られる正反射方向の照明輝度が前記第二目標画像データに対応する明るさとなるように、前記記録媒体の凹凸を決定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
When the target image acquisition means acquires the first target image data and the second target image data, and the observer position acquisition means acquires the first observation position and the second observation position,
The normal determining means determines that illumination luminance in a specular reflection direction obtained when observing the recording medium from the first observation position corresponds to the first target image data, and from the second observation position 5. The unevenness of the recording medium is determined so that the illumination luminance in the specular reflection direction obtained when observing the recording medium corresponds to the second target image data. The image processing device according to any one of .
前記第一目標画像データは正反射方向の光を反射している画像データであり、前記第二目標画像データは前記第一目標画像データの被写体と同じ被写体を示し、正反射方向の光を反射していない画像データ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。 The first target image data is image data reflecting light in the direction of specular reflection, and the second target image data indicates the same subject as the subject of the first target image data, and reflects light in the direction of specular reflection. 7. The image processing apparatus according to claim 6, wherein the image data is not processed. 前記インク量決定手段は、
前記目標画像データと前記正反射方向の照明輝度とに基づいて光沢インクのインク量を決定することを特徴とする請求項6または7に記載の画像処理装置。
The ink amount determination means
8. The image processing apparatus according to claim 6, wherein the amount of glossy ink is determined based on the target image data and the illumination luminance in the specular reflection direction.
前記目標画像取得手段が前記目標画像データを1つ取得し、前記観察者位置取得手段が前記観察位置を1つ取得する場合、
前記法線決定手段は、前記観察位置から前記記録媒体を観察するときに得られる各座標の輝度が、前記目標画像データの輝度となるように、前記記録媒体の各座標に付与する前記凹凸を決定することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
When the target image acquisition means acquires one target image data and the observer position acquisition means acquires one observation position,
The normal determining means determines the unevenness given to each coordinate of the recording medium so that the luminance of each coordinate obtained when observing the recording medium from the observation position becomes the luminance of the target image data. 5. The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it determines.
前記法線決定手段および前記インク量決定手段は、
正反射照明輝度比率および光沢インクのインク量の組み合わせにおける輝度を示すためのルックアップテーブルを用いることで前記凹凸または光沢インクのインク量を決定することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
The normal determining means and the ink amount determining means
10. The image processing according to claim 9, wherein the unevenness or the ink amount of the glossy ink is determined by using a lookup table for indicating the brightness in a combination of the regular reflection illumination brightness ratio and the ink amount of the glossy ink. Device.
前記インク量決定手段は、
前記凹凸の情報に基づいてクリアインクのインク量を決定することを特徴とする請求項6または10に記載の画像処理装置。
The ink amount determination means
11. The image processing apparatus according to claim 6, wherein the amount of clear ink is determined based on the information on the unevenness.
前記インク量決定手段は、
前記目標画像データと光沢インクのインク量とに基づいて、色インクのインク量を決定することを特徴とする請求項6または10に記載の画像処理装置。
The ink amount determination means
11. The image processing apparatus according to claim 6, wherein the amount of color ink is determined based on the target image data and the amount of glossy ink.
前記目標画像データの輝度は三刺激値に変換されることで決定されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
置。
5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the brightness of said target image data is determined by converting it into tristimulus values.
place.
凹凸を形成するためのインクを用いて記録媒体に画像を形成するためのデータを生成する画像処理装置の制御方法であって、
目標画像データを取得する目標画像取得ステップと、
前記記録媒体を観察する観察環境における照明輝度分布を取得する照明輝度分布取得ステップと、
前記記録媒体の観察位置を取得する観察者位置取得ステップと、
前記観察位置から前記記録媒体を観察するときに得られる正反射方向の照明輝度が、所望の明るさとなるように、前記記録媒体に付与する凹凸を決定する法線決定ステップと
各インクのインク量を決定するインク量決定ステップと、
を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
A control method for an image processing apparatus for generating data for forming an image on a recording medium using ink for forming unevenness, comprising:
a target image acquisition step for acquiring target image data;
an illumination brightness distribution acquisition step of acquiring an illumination brightness distribution in an observation environment in which the recording medium is observed;
an observer position acquisition step of acquiring an observation position of the recording medium;
a normal line determination step of determining unevenness to be applied to the recording medium so that illumination luminance in a specular reflection direction obtained when the recording medium is observed from the observation position has a desired brightness; and an ink amount of each ink. an ink amount determination step for determining
A control method for an image processing device, comprising:
コンピュータを請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像処理装置における各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each means in the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 13.
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