JP2537339B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2537339B2
JP2537339B2 JP7055713A JP5571395A JP2537339B2 JP 2537339 B2 JP2537339 B2 JP 2537339B2 JP 7055713 A JP7055713 A JP 7055713A JP 5571395 A JP5571395 A JP 5571395A JP 2537339 B2 JP2537339 B2 JP 2537339B2
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dots
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加色法の3原色の色成
分信号に応じて記録信号を出力する画像処理装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭56−8266
号、実開昭56−79339号において開示されている
ように、マゼンタ・イエロー・シアンの減色法の3原色
インクやこれに黒色のインクを加えた4色インクにより
カラー画像を形成する技術が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、黒色のドットを制御を原色法の3原色信号にのみ基
づいて行っていたため、良好な黒色のドット制御を行う
のには不十分であった。
【0004】そこで、本発明は、加色法の3原色の色成
分信号に応じて、黒色を含む記録信号を出力する新規な
画像処理装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明の画像処理装置は、加色法の3原色の
色成分信号を入力する入力手段と、前記加色法の3原色
の色成分信号の最小値を画素毎に抽出する最小値抽出手
段と、前記最小値に基づいて、黒色の記録信号を出力す
る記録制御手段とを有することを特徴とする。
【0006】
【実施例】まず、本発明の一実施例の色再現方法につい
て説明する。
【0007】図1に周知のXYZ表色系による色度図を
示す。図中1は実在する色の範囲、2は加色法により再
現可能な色の範囲、3は減色法により再現可能な色の範
囲を示す。また、R,G,Bはそれぞれ、加色法の3原
色である赤、緑、青に対応した点である。
【0008】図1から明らかな様に、加色法の方が減色
法より広い範囲の色再現が可能となる。尚、図1に示し
たこの関係は3原色の選択により多少変動するものであ
る。また、減色法の色再現範囲が狭い理由として、現在
減色法のための理想的な色素がないことが挙げられる。
【0009】更に、減色法による色再現において、所望
の色を再現するために3原色又は3原色と黒のそれぞれ
の色に対応したパターンが最高3版或いは4版重なる場
合があり、これにより再現画像にモアレが発生すること
がある。
【0010】そこで本発明の実施例においては加色法を
用い所望の単位面積当りにしめる色点の密度即ち色点の
分布状態により中間調を有した色再現を行つている。
【0011】今、単位面積を一例として図2の如く3X
3のマトリクス状に配列された重なりのない9ドツトで
形成し、紫外線の照射により所定の色の発光を行なう蛍
光体と一般の黒インクを用いて色再現する場合を説明す
る。ここにおいて、明度の高く彩度の低い赤を再現する
場合は9ドツトのうち7個を白、残りの2個を赤で発色
する蛍光体で記録する。また彩度の高い赤を再現する場
合は9個全部を赤とする。また、黄を再現する場合は緑
と赤の略同数を9ドツトのいずれかに割り当てる。そし
て、明度の高い黄の場合はいくつかのドツトを白に、ま
た、明度の低い黄の場合はいくつかのドツトを黒で記録
する。尚、同一のドツトに複数の色成分を重ねることは
ない。
【0012】このように、単位面積に記録される色成分
の割り合及びその分布により、この単位面積を一画素と
考え、一画素の色再現を行うものである。
【0013】図3に周知のフイルタ、分光部材等を用い
た色分解手段により得た原稿画像のある一点の赤成分、
緑成分、青成分の強度分布の一例を示す。尚図2は得ら
れた各成分の強度nの最大値が「3」となる様に規格化
したものである。
【0014】図3の如く得られた色成分(青成分nB
4/3、緑成分nG =2/3、赤成分nR =5/3)を
用いて色再現する場合の一処理例を説明する。まず、3
成分の強度nのうち最小値を検出する。この場合は緑成
分の強度nG (=2/3)が検出される。そして、この
最小値を3倍した値、即ち「2」が色再現時に白となる
ものである。次に、図2の斜線の部分即ち、全体「9」
から各成分の値を引いた値と、最小値を引いた各成分を
2倍した値との差が色再現時に黒となるものである。そ
して、更に、各色成分の強度nと強度nの最小値との差
の3倍が色再現時の各色の割合に対応する。即ち、図3
の例では赤は「3」、緑は「0」、青は「2」、白は
「2」、黒は「2」である。
【0015】このように求められた、5つの値が図2の
9、ドツトを占める各色のドツト数の割合となる。そし
てこの求められたドツト数に従つて、単位面積内の9ド
ツトに各色のドツトを割り当てる。尚、計算上マイナス
値の出ることがあり、これに対しては更なる色補正を行
う必要があるがここでは説明を省く。この場合、同色の
ドツトが出来るだけ近接しない様にすると中間調及び色
再現が良好に行われる。図4にその一例を示す。
【0016】図5は本発明の入力手段の一実施例に係る
原稿画像の色分解可能な読取部Rの構成の模式的概略断
面図である。読取部Rの上部には、ガラス等よりなる原
稿台GDが形成されており、利用者はこの原稿台GD上
に複写しようとする原稿を載置する。原稿台GDの下部
には原稿を照明する蛍光灯等の棒状光源Ll,L2、こ
の光源Ll,L2から出射した光が効果的に原稿台GD
に載置された原稿面を照射する様設けられた反射鏡RM
l、RM2、原稿を走査(副走査)する第1の平面鏡軸
1、第2の平面鏡軸2、原稿面の光像を結像させる光学
レンズOPL、OPLを通過した光から赤成分、緑成
分、青成分を取り出すための分光部材DP、分光部材D
Pにより3色色分解されたそれぞれの光の強弱を読取る
ための一次元CCD(Charge Coupled
Device)イメージセンサCCDl,CCD2,C
CD3が設けられている。
【0017】光源Ll,L2、反射鏡RMl,RM2お
よび第1の平面鏡PM1は支持体STにより一体となつ
ており、キヤリツジCA1に固定されている。キヤリッ
ジCA1は周知の駆動手段により案内レールGL上を図
中左から右へ(F方向)往動および右から左へ復動す
る。
【0018】第2の平面鏡PM2は第1の平面鏡PM1
と同一方向へ第1の平面鏡PMlの移動速度の1/2の
スピードでキヤリツジCA2により案内レールGL上を
移動する。尚、往動終了時には平面鏡PM1,PM2は
図中点線で示す位置PM1′,PM2′まで移動する。
この時原稿台GDから平面鏡PM1,PM2を通つてレ
ンズOPLまでの光路長は常に一定に保たれる。
【0019】イメージセンサCCDl,CCD2および
CCD3の主走査方向は図面に垂直な方向であり、また
レンズOPLから3個のイメージセンサまでの距離は全
て等しく配置される。平面鏡PMl,PM2の往動中、
イメージセンサCCDl,CCD2およびCCD3の受
光要素からの信号を順序良く読み出すならば、原稿面を
ラスタースキヤンした順次信号をイメージセンサCCD
lからは赤成分についてイメージセンサCCD2からは
緑成分について、イメージセンサCCD3からは青成分
について夫々得ることが出来る。
【0020】図6は本発明の一実施例に係る多色記録可
能な記録部Pの構成の模式的概略断面図である。この記
録部Pは例えば紙等の記録材に例えば紫外線の照射によ
り赤色、緑色、青色および白色の発光を行なう蛍光性イ
ンクおよび一般の黒インクを用いたドツト記録を行な
い、これにより加色法を用いた色再現を行なうものであ
る。
【0021】図示の構成において、PMは記録材、Rl
は記録材PMを矢印Y方向に所定速度で移動する記録材
PMを挟持し一方向に回転する搬送ローラ、MOT1は
搬送ローラRlを駆動する搬送モータである。また、R
2,R3は中間ローラであり、記録材PMの動きに従動
し、記録材の進行方向を変えると共に記録動作される記
録材PMに平面性を与えるものである。R4は記録材軸
にテンシヨンを与える様記録材PMを挟持するテンシヨ
ンローラである。
【0022】(本発明における記録方法の一実施例の説
明)PHは記録ヘツドで、記録材PMに所定間隔をもつ
て対向配置された図7に示す如く15個のインク出射口
を備えた出射ユニットJUTを有する。図7においてJ
Rは赤色インク、JGは緑色インク、JBは青色イン
ク、JWは白色インク、JKは黒色インクのそれぞれ出
射口であり、図示矢印S方向に移動するときに記録動作
する。即ち、図示左から右に赤、緑、青、白の蛍光性イ
ンクの出射口及び黒色インクの出射口が一列に並べられ
た、出射口群が図示上下方向に3段設けてある。尚、図
示上から1段目の出射口には添字「1」、2段目のもの
には添字「2」、3段目のものには添字「3」を付し
た。
【0023】このように、記録ヘッドPHが赤、緑、
青、白、黒の各色に対応して、各々複数の吐出口を有す
るので、1回の記録動作による記録量を多くすることが
でき、高速記録が可能となる。
【0024】また、上記吐出口が一体的に構成されるの
で、各色の記録位置調整の精度が向上し、しかも、記録
手段の小型化が可能となり、更に記録ヘッドPHにおい
て、各色間の吐出口の特性のばらつきが少なくなり、カ
ラーバランスの良い画像を形成することができる。
【0025】図6に戻る。lTは前述した5色のインク
を収容したインクタンク、lPはインクタンクlTのイ
ンクを記録ヘツドPHに供給するパイプ、CVは前述し
た15個の出射口からインクを出射させるべく駆動信号
を記録ヘツドPHに供給するケーブル、CTはそのケー
ブルの接続端子部、MOT2は記録ヘツドPHを所定速
度で矢印X方向に往復移動させるヘツド移動モータで、
ヘツド移動モータMO2がスクリユーSCを回転するこ
とにより記録ヘツドPHはX方向走査を行なう。
【0026】本実施例では記録ヘツドの図示右方向へ移
動時に、記録動作するものであり、記録ヘツドPHが記
録材の右端に達したとき、ヘツド移動モータMOT2が
反転し、記録ヘツドPHを図示左方向に移動せしめ記録
開始位置への復動を行なう。
【0027】尚、記録ヘツドPHの移動と出射口からの
インク出射タイミングとは同期しており、同一出射口か
ら出射され記録材PMに記録されたドツトが重ならない
様に、記録ヘツドPHが1ドツト分の距離を移動する毎
にインク出射が行なわれる。また、記録ヘツドPHの1
走査で3ライン分のドツト記録が行なわれ、搬送ローラ
Rlによる記録材のY方向への移動は、記録ヘツドPH
の往動終了時に3ドツト分の距離行なわれる。このY方
向への記録材PMの移動を記録ヘツドPHの復動時に行
なうことにより記録時間の短縮がなされる。
【0028】図8は図5に示した読取部R及び図6に示
した記録部Pを用い、本発明による色再現動作するため
の回路構成の一例を示すブロツク図である。
【0029】500,501,502はそれぞれ図5に
示したイメージセンサCCDl,CCD2,CCD3で
あり、503,504,505はアナログ信号を所定ビ
ツトのデジタル値に変換するアナログデジタル(A/
D)変換器である。イメージセンサ500から出力され
る赤成分のアナログ画像信号はA/D変換器503によ
り赤成分のデジタル画像信号nR に変換される。またイ
メージセンサ501から出力される緑成分のアナログ画
像信号及びイメージセンサ502から出力される青成分
のアナログ画像信号もA/D変換器504,505にお
いて同様にそれぞれ緑成分のデジタル画像信号nG 、青
成分のデジタル画像信号nB に変換される。
【0030】A/D変換器503,504,505から
出力される赤、緑、青の各色成分に対応したデジタル画
像信号nR 、nG 、nB は最小検出回路509に入力さ
れ、その中の最小値Minが検出される。検出された最
小値Minは乗算回路510により3倍される。この乗
算回路510の出力は白成分のデジタル画像信号Nwと
なる。
【0031】A/D変換器503,504,505の出
力nR 、nG 、nB はまた加算回路511に入力されそ
の総和Σn(Σn=nR +nG +nB )が求められる。
加算回路511で求められた総和Σnは減算回路512
に入力される。減算回路512は「9」から総和Σnを
減算する。この減算回路512の出力は黒成分のデジタ
ル画像信号nK となり減算回路524に入力される。
【0032】一方、A/D変換器503,504,50
5の出力nR 、nG 、nB はそれぞれ減算回路506,
507,508にも入力される。減算回路506,50
7,508には最小値検出回路509の出力Minが入
力されており、この値MinとA/D変換器503,5
04,505のそれぞれの出力nR 、nG 、nB との差
が求められる。減算回路506で求められた値は乗算回
路519で3倍され赤成分のデジタル画像形成信号N
R 、減算回路507で求められた値は乗算回路520で
3倍され緑成分のデジタル画像形成信号NG 、減算回路
508で求められた値は乗算回路521で3倍され青成
分のデジタル画像形成信号NB となる。
【0033】また、減算回路506,507,508の
出力は加算回路522に入力され、その和が求められ更
に乗算回路523で2倍される。
【0034】乗算回路523の出力は減算回路に入力さ
れ、減算回路512の出力との差が求められる。この差
が黒成分のデジタル画像形成信号NK となる。
【0035】以上のように求められた赤、緑、青、白、
黒の各色成分のデジタル画像形成信号NR ,NG ,N
B ,NW ,NK は第1メモリ回路513に入力される。
前述した様に、このデジタル画像形成信号の値は単位面
積当りに記録すべき各色のドツト数を示すものである。
【0036】514はドツト配列決定回路で、単位面積
内の9個のドツトを何色で記録すべきかを以下の如く第
1メモリ回路513に記憶されたデジタル画像形成信号
の値により決定する。
【0037】即ち、第1メモリ回路513に記憶されて
いる各色成分に対応するデジタル画像形成信号の値の数
だけ各色成分が図9のドツトに付した数値の順に割当て
られる。例えば、各デジタル画像形成信号の値が前述の
例の如くNR =3、NB =2、NW =2、NK =2の場
合、図9のドツト1,2,3には赤、ドツト4,5には
青、ドツト6,7には白、ドツト8,9には黒の如く、
この場合には緑成分はないが赤→緑→青→白→黒の順で
各ドツトが割当てられる。尚、この順はこれに限るもの
ではなく、色再現及び中間調再現に好ましい順序を適宣
用いる。このように第1メモリ回路513に記憶された
デジタル画像形成信号の値により単位面積中のどこかの
点に各色の各点が再現する色に応じて割当てられる。
【0038】ここにおいて、各色を3ビツトの2進数で
表わすことにする。即ち、赤を001、縁を010、青
を011、白を100、黒を101とする。従つて前述
の例では図9のドツト1,2,3には001、ドツト
4,5には011、ドツト6,7には100、ドツト
8,9には101が対応する。
【0039】515は第2メモリ回路で、ドツト配列決
定回路514で決定された単位面積毎のドツト配列を図
6の記録ヘツドPHの1走査分の画像信号を記憶可能な
メモリである。例えば9ドツトで構成される単位面積の
大きさを0.5mmX0.5mmとして記録ヘツドHPがA
4サイズの記録材の短辺方向を走査するものとすると、
1回の走査で1ライン当り1260ドツトの記録が3ラ
イン同時に行なわれる。従つて、第2メモリ回路515
は3780ドットの色情報を記憶するもので、色情報を
上記の3ビツトで表わすのでビツト数になおすと113
40ビツト以上の記憶容量を備えている。
【0040】516,517,510は記録ヘッドHP
を駆動するドライブ回路で、記録ヘツドHPの第7図に
示した上段の出射口JRl,JG1,JB1,JW1,
JKlがドライブ回路516で、中段の出射口JR2,
JG2,JB2,JW2,JK2がドライブ回路517
で、下段の出射口JR3,JG3,JB3,JW3,J
K3がドライブ回路518で夫々駆動される。
【0041】ドライブ回路516には図9のドツト配列
の上段の3ドツト(ドツト5.7.3)、ドライブ回路
517には中段の3ドツト(ドツト2.9.6)、ドラ
イブ回路518には下段の3ドツト(ドツト8.4.
1)に対応した色情報を表わす3ビツト信号が第2メモ
リ回路515からそれぞれ繰り返し入力される。即ち、
ドツト5.2.8に対応する3ビツト信号が同時にそれ
ぞれのドライブ回路516,517,518に、次にド
ツト7.9.4に対応する3ビツト信号が同時にそれぞ
れのドライブ回路に、その次にはドツト3.6.1に対
応する3ビツト信号が同時にそれぞれのドライブ回路に
入力される。ドツト3.6.1に対応する3ビツト信号
の次には再び次の単位面積の色情報を含んだドツト5.
2.8に対応する3ビツト信号が入力される。このよう
に前述のA4サイズの場合一走査で420回繰返され
る。
【0042】尚、この3ビツト信号の入カタイミングは
記録ヘツドHPのX方向への1ドツト分の移動タイミン
グに同期している。
【0043】図10は図8のドライブ回路516の詳細
な回路である。他の2つのドライブ回路517,518
も同一構成なので説明を省略する。
【0044】SR1,SR2,SR3は5ビツトのシリ
アルインパラレルアウトのシフトレジスタで第2メモリ
回路515の3ビツト信号がそれぞれのビツト毎に入力
される。本実施例の記録部Pに設けられた記録ヘツドP
Hがそれぞれ異なる5色のインクの出射口を走査方向に
並べたものであるので、入カされる3ビツト信号に対応
した色を出射するヘツドが所定位置に達した時に記録動
作する様にこのシフトレジスタは入力信号を遅廷させる
ためのものである。Al,A2,A3,A4,A5はア
ンド回路で、入力側に丸印の記入してある端子は反転入
力端子であり、その色を示す3ビツト信号の入力時に出
力がハイレベルとなる.HR,HG,HB,HW,HK
はそれぞれ出射口JRl,JG1,JBl,JWl,J
Klからインクを出射するための出射ヘツドであり、ア
ンド回路からのハイレベル入力により出射動作する。
【0045】I1,I2,I3はシフトレジスタSR
1,SR2,SR3への入カラインで色を示す記録すべ
き色を示す3ビツト信号の最下位から順に1ビツトずつ
入カラインI1,I2,I3に同時に入力される。
【0046】例えば、緑、白、赤、緑の順に1ドツトず
つ記録する場合を図11を用いて説明する。5つのドツ
トHR,HG,HB,HW,HKは各出射ヘツドによる
記録位置を示す。図11でa〜dは時間経過を示し記録
ヘツドHPは同一ライン上をX方向に移動する。また、
1は記録材の左端を示す。まずaにおいて第2メモリ5
15から緑色を示す3ビツト信号010が出力される
と、シフトレジスタSRlのアンド回路Alへの出力が
0、シフトレジスタSR2のアンド回路Alへの出力が
1、シフトレジスタSR3のアンド回路A3への出力が
0となる。アンド回路Alは赤色を示す信号が入力され
たときのみ、即ち、入カラインの状態が上からl.0.
0の場合のみハイレベルとなるものなので、この時には
出力がローレベルとなる。従つて、赤色の出射ヘツドH
Rは動作しない。また、他の4つの出射ヘツドも動作し
ない。
【0047】次にbの如く記録ヘツドPHが1ドツト分
の距離をX方向に移動し、白色を示す3ビツト信号l0
0が入力されると、アンド回路Alには白色を示す3ビ
ツト信号が、またアンド回路A2には緑色を示す3ビツ
ト信号が入力される。従つて緑色のインクを出射するた
めのアンド回路A2のみがハイレベルとなり斜線で示し
た出射ヘツドHGが出射動作する。
【0048】再びcの如く記録ヘツドPHが1ドツト分
の距離を移動し、赤色を示す3ビツト信号00lが入力
されると、アンド回路Alには赤色を示す3ビツト信号
がアンド回路A2には白色を示す3ビツト信号が、また
アンド回路A3には緑色を示す3ビツト信号が入力され
る。従つて、赤色のインクを出射するためのアンド回路
Alのみがハイレベルとなり斜線で示した出射ヘツドH
Rが出射動作する。
【0049】更にdの如く記録ヘツドPHが1ドツト分
の距離を移動し、緑色を示す3ビツト信号010が入力
されると、アンド回路Alには緑、A2には赤、A3に
は白、A4には赤を示す信号が入力されるが、全てのア
ンド回路はローレベルとなり、出射動作する出射ヘツド
はない。
【0050】更にeの如く記録ヘツドPHが1ドツト分
の距離を移動し、新たな3ビツト信号が入力されると、
アンド回路A2には緑、Aには赤、A4には白、A5に
は赤を示す信号が入力され、アンド回路A2とA4の出
力がハイレベルとなる。従つて斜線で示す出射ヘツドH
G及びHWが出射動作する。
【0051】このように記録材の左端から右へ緑、白、
赤、緑のドツトが連続し、且つ重ならずに記録される。
【0052】尚、中段及び下段の出射ヘツドも同様に入
力される3ビツト信号に基づいて出射動作する。
【0053】このように、シフトレジスタに入力された
色情報を示す3ビツト信号が対応した色の出射ヘツドの
位置までシフトしたときにアンド回路の出力をハイレベ
ルにする。この場合記録ヘツドHPも前述した様にX方
向へ1ドツト分の大きさずつ移動しており、これによリ
ドツト配列決定回路514で決定されたドツト位置に所
定の色のドツトが他のドツトと重なることなく記録され
る。
【0054】このように記録された記録材に紫外線を照
射すると、前述した様に蛍光性インクで記録された各ド
ツトはその固有の色の発光を行なう。従つて加色法によ
る色再現が行なわれる。
【0055】本実施例では単位面積を3X3のマトリク
ス状に配列された9ドツトによつて構成したが、本発明
はこれに限るものではなく、例えば4X4、5X5等の
マトリクスによつても実現可能であり、また、単位面積
を構成する色点の数を増やすことにより、加色法による
色再現範囲を更に広げることが出来る。
【0056】また、本実施例では蛍光性インクを用いた
記録装置を説明したが、本発明はインクの選択の範囲が
広がり例えば一般の印刷用の染料、顔料や、透過形プリ
ントに用いられる染料等も当然適用可能である。この
際、白地の記録材を用いた場合には白色のインクによる
記録動作の必要はない。
【0057】更に、本発明を適用することの出来る記録
装置としては電子写真方式や熱転写方式、インクジエツ
ト方式等を挙げることが出来る。
【0058】また、原稿画像を読取つた信号ばかりでな
く空間を通信されて来た画像信号や、磁気デイスクやテ
ープ等の記憶媒体から読出した画像信号等に依る画像再
生にも応用可能である。また、記録インクの色として3
原色以外の色を用いれば更に色再現される色彩及び階調
をより好ましく調整することが出来る。
【0059】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、加色法の
3原色の色成分信号に応じて、黒色を含む記録信号を出
力する新規な画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】XYZ表色系による色度図
【図2】本発明の概略の説明図
【図3】色成分の強度分布を示す図
【図4】本発明による色再現の一例を示す図
【図5】原稿画像の色分解可能な読取部の断面図
【図6】多色記録可能な記録部の断面図
【図7】記録ヘッドの拡大図
【図8】本発明による色再現動作のための回路構成を示
す回路ブロック図
【図9】ドット配列決定の説明図
【図10】ドライブ回路の詳細な回路図
【図11】記録動作の説明図
【符号の説明】
CCD1,CCD2,CCD3 イメージセンサ DP 分光部材 PM 記録材 PH 記録ヘツド 509 最小値検出回路 511 加算回路 514 ドツト配列決定回路 SRl,SR2,SR3 シフトレジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/60 H04N 1/46 Z

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加色法の3原色の色成分信号を入力する
    入力手段と、 前記加色法の3原色の色成分信号の最小値を画素毎に抽
    出する最小値抽出手段と、 前記最小値に基づいて、黒色の記録信号を出力する記録
    制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記加色法の3原色は、赤・緑・青であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
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