JP2651201B2

JP2651201B2 - カラープリンタ出力方式

Info

Publication number: JP2651201B2
Application number: JP63157534A
Authority: JP
Inventors: 英人早▲崎▼; 正樹高倉; 康邦山根; 宣捷賀好
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH024551A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、カラーカメラやイメージスキャナ等の撮
像手段で得たフルカラー画像（多階調濃淡のついた自然
画像）をイメージプロセッサに入力し、その色空間を処
理して、フルカラー画像をカラープリンタで出力するカ
ラープリンタ出力方式に関し、特に、カラーインクジェ
ットプリンタやカラー溶融型感熱転写プリンタなどの画
像出力を高コントラストおよび高画質なものにし、さら
に、画像に所望の色調を容易に与えることが可能なカラ
ープリンタ出力方式に関する。

＜従来の技術＞通常、カラープリントを行う場合は、第６図に示すよ
うに、カラーカメラまたはイメージスキャナ等の撮像手
段１で得たフルカラー画像の色空間をイメージプロセッ
サ２で処理し、その結果をカラープリンタ３で出力する
ようにしている。このようなカラープリンタ３には、イ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色を
用いたもの、あるいはこの３色にさらにブラック（Bk）
を加えた４色のインクを用いたものがある。これらの各
インクの色は、下記の，を例としてそれぞれのプリ
ンタに伴う多くの制約条件があるので、必ずしも理想的
なスペクトル分布になっていないのが普通である。

カラーインクジェットプリンタの場合には、インク
ヘッドが目づまりを起こさないような粘性の低いインク
液や、インクが紙表面から紙中へ適当に浸み込み、適当
な拡がりでドット径を形成するようなインク材料を選ぶ
必要がある。

溶融型カラー感熱転写プリンタの場合には、微小面
積ヘッドでインクを加熱して紙側へ転写するので、イン
クの溶融温度、応答時間、紙との接着性などを考慮して
インク材料を選ぶ必要がある。

これらの制約条件のため、Bkインクの色がうすいとい
うことが現実のカラープリンタには多い。Bkインクの色
がうすいと、フルカラー画像のコントラストや画質が低
下する。

また、カラープリンタの場合、各インクは、紙に何ら
かの手段で微小ドットで出力されるが、これらの場合、（イ）各ドットのインク濃度が変わるもの（ロ）各ドットのインク濃度が変わらないもの（０また
は１の２値方式のもの）に分類することができる。

上記（ロ）の原理のカラープリンタを用いてフルカラ
ー画像を出力する場合、デイザマトリクス方式を代表と
する疑似的中間調による表示方式が用いられている。こ
の方式は、画像を構成する各画素の濃淡情報をある一定
面積におけるドット密度の大小で表現する方式である。
この方式の一例として第７図にディザマトリクス（ベイ
ヤー型）を示す。この方式は各画素１色のインクの濃度
レベルが０〜15までの16レベルとした場合、（４×４）
のマトリクスでドットができるだけ分散して出力される
ように工夫されている。

ところで、第８図に示すように、４色のインクを用い
るプリンタのヘッド４は、Y,M,C,Bkのインクヘッド部５
が縦または横一列に並んでいて、このヘッド部５が紙に
対して相対的にＸ方向,Y方向にそれぞれ走査され、各ヘ
ッド部5,5,…間すなわちインクドット間のピッチ△Ｐ
と、X,Y方向の最小移動ピッチ△Ｐが同じになるように
なっている。したがって、色の異なるインクドットは同
一場所で重ねうちができるが、同じ色のインクドットは
同一場所で重ねうちができないことになる。

そして、前述のように濃度十分の黒インクが得られな
いことをカバーするために、上記４色のインクのヘッド
を用いて、黒インクと他のY,M,C3色のインク全部を同一
場所で重ねて出力する方式がある。しかし、この方式で
はたとえばカラーインクジェットプリンタの場合、紙の
水分吸収能力を上回る量のインクが供給されるため、適
正なドット径が形成されずに、“にじみ”が生じたり、
インクがプリンタヘッドと接触して紙を汚したりする不
都合が生じる。

そこで、このような“にじみ”や紙の汚れを避けるた
めに黒インクと他のY,M,Cのうちの一色を重ねうちする
方式がある。しかし、たとえばBkドットの所に必ずＹド
ット重ねうちしたとすると、出力画像全体が黄味をおび
て不都合となる。またＣドットを重ねうちすると水色っ
ぽくなり、Ｍドットを重ねうちすると紫色っぽくなる。

このような不都合をなくすために、Bkインクドットに
交互にY,M,Cインクを重ねうちする方式がある。

＜発明が解決しようとする課題＞しかしながら、このようにBkインクドットに交互にY,
M,Cインクを重ねうちする方式は、出力画像によって
は、Y,M,Cインクの重ね方に周期性が生じるため、プリ
ンタ出力画像に縦筋や横筋が目立って画質が大きく損な
われるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、出力画像全体の色調や画
像を損なうことなく濃い黒色を得ることができるカラー
プリンタ出力方式を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞上記目的を達成するため、この発明は、カラー画像の
黒色濃度を制御するために黒インクを出力するドットを
画像の濃度レベルに依存して定義するためのしきい値の
配列からなるディザマトリクステーブルと、黒インクと
他の色のインクを重ねうちするドットと黒インクのみの
ドットを規則的に定義すると共に、他の色の夫々と黒イ
ンクとの重ねうちの生起確率が略均等になるように定義
する黒色情報専用のカラーマトリクステーブルを備え、
このディザマトリクステーブルとカラーマトリクステー
ブルとを併用して黒インクと他の色のインクとの重ねう
ちするドットを画像の濃度レベルに依存して定めて、黒
インクと他の色のインクを出力してプリントするように
したことを特徴としている。

すなわち、この発明は高コントラストおよび高画質を
得る目的で濃い黒色を得るためと、もう一つは、画像の
色空間を制御してプリンタ出力の色調を調整するため
に、Bkインクドットを紙に打ち出す際、他の色のインク
ドットも同一場所に重ねうちするものであるが、この重
ねうちのルールを、黒インクを出力するドットを画像の
濃度レベルに依存して定義するためのディザマトリクス
テーブルと、黒インクと他の色のインクとの重ねうちす
るドットと黒インクのみのドットを定義する黒色情報専
用のカラーマトリクステーブルとを併用することによっ
て黒インクと他の色のインクとを出力することを特徴と
している。

＜作用＞黒インクを出力するドットを定義するディザマトリク
ステーブルと、黒インクと他の色のインクとを重ねうち
するドットと黒インクのみのドットを規則的に定義する
と共に、他の色の夫々と黒インクの重ねうちの生起確率
が略均等になるように定義する黒色情報専用のカラーマ
トリクステーブルを併用して、黒インクと他の色のイン
クとを出力するので、プリンタ出力の画質を大きく損な
う縦筋，横筋等が発生することがない。

また、上記ディザマトリクステーブルにおける黒イン
クを出力するドットの生起確率の高い部分に対応する箇
所に特定の色のインクと黒インクとの重ねうちがより多
くなるように定義している黒色情報専用のカラーマトリ
クステーブルを用いることによって、意図的に色空間を
調整することができる。しかも、このとき画像情報を大
きく損なうことがない。

＜実施例＞以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明す
る。

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ｍ＝4,n＝４の場
合のｍ行,n列の黒色情報専用のカラーマトリクステーブ
ルの一例を示したものである。

第１図（ａ）のカラーマトリクステーブルにおいて
は、第１行目は第１列O₁に始まり、O₁→Y₂→O₃→Y₄の順
になっている。

第２行目は第１列C₁に始まり、C₁→M₂→C₃→M₄の順に
なっている。

第３行目は第１列Y₁に始まり、Y₁→O₂→Y₃→O₄の順に
なっている。

第４行目は、第１列M₁に始まり、M₁→C₂→M₃→C₄の順
になっている。

ここで、Yi（ｉ＝１〜４）は、イエロー（Ｙ）インク
がBkインクに重ねうちされることを示している。同様に
Miはマゼン（Ｍ）タインクが、Ciはシアン（Ｃ）インク
がそれぞれBkインクに重ねうちされることを示してい
る。なお、ここでOi（ｉ＝１〜４）はBkインクのみ出力
し、他の色のインクと重ねうちしないことを示す。ｉは
カラーマトリクステーブルの列番号を示している。第１
図（ａ），（ｂ），（ｃ）はどれもY,M,Cがカラーマト
リクステーブルに均等にばらまかれているので、以下に
述べるようにY,M,Cのいずれか一色をおびたり、縦筋や
横筋が目立つことなく濃い黒色を得ることができる。

第６図に示したようなシステムにおいては、イメージ
プロセッサ２からの画像信号はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３原色データ形式になっているものが多い。こ
のような場合には黒色は、加法混色の理論によればＲ＝
Ｇ＝Ｂ＝０、第２図に示す減法混色の理論によれば、Ｒ
＝Ｇ＝Ｂ＝１により表わされる。このようなイメージプ
ロセッサ２からのフルカラー画像信号に応じてY,M,C,Bk
の４色のインクで画像出力する場合、従来の技術のとこ
ろで述べたようにディザマトリクステーブルを用いた処
理などをして各インクの濃淡をインクのドット密度分布
で表現するようにしている。

いま、入力画像のR,G,Bの濃度情報に対して、第７図
のベイヤー型のディザマトリクステーブルの値をしきい
値として、下記の変換式により、Y,M,C,Bkへ変換する。

上記（１）式により、二次元情報R,G,Bから二次元情
報Y,M,C,Bkを作りだすと、次のようになる。

Ｇの色データがディザテーブルの設定値より小さいと
き、Ｍの色情報を作りだし、Ｂの色データがディザテーブルの設定値より小さいと
き、Ｙの色情報を作りだし、Ｒの色データがディザテーブルの設定値より小さいと
き、Ｃの色情報を作りだし、 M,Y,Cすべてが１に設定されたとき、Bkの色情報を作
りだす。

そして、入力画像のR,G,Bの濃度情報に第７図のディ
ザマトリクステーブルの値をしきい値として処理する
と、Bkインクドットの分布は第３図（ａ）にハッチング
で示すようになる。この第３図（ａ）から分かるよう
に、Bkインクドットの生起する確率は２行,4行,6行,8
行，…、すなわち、ｎを整数とすると（4n＋２），（4n
＋４）行が高いことが分かる。これは、第７図のベイヤ
ー型マトリクステーブルにおいて、２行目の値が12,4,1
4,6となり、４行目の値が15,7,13,5となり、２行目と４
行目の値が比較的大きいため、２行目と４行目を用いる
場合に（１）式よりR,G,Bより夫々C,M,Yが生成されて、
Bk情報が生成される確率が他の行よりも高いからであ
る。

そして、この第３図（ａ）に第１図（ａ）に示す黒色
情報専用のカラーマトリクステーブルを適用すると、第
３図（ａ）のハッチングの箇所に第３図（ｂ）に示すよ
うにBkインクと他のインクが重ねうちされる。すなわ
ち、第３図（ｂ）の第１行において、Bkインクが出力さ
れる箇所では、まずBkインクのみがプリントされ、次の
Bkインク箇所では、ＹインクとBkインクとが重ねうちさ
れ、さらに次のBkインク箇所では、もういちどBkインク
のみがプリントされ、その次に、もういちどＹインクと
Bkインクとが重ねうちされる。その次は、再び始めに返
り、Bkインクのみがプリントされる。以下これを繰り返
し、O₁→Y₂→O₃→Y₄→O₁→Y₂…の順に出力していく。

第２行においては最初のBkインクに重ねうちされるイ
ンクはC₁インクで、第１行と同様にC₁→M₂→C₃→M₄→C₁
…と順次繰り返し重ねうちされる。

第３行は最初Y₁インクがBkインクに重ねうちされ、Y₁
→O₂→Y₃→O₄→Y₁…と順次繰り返し重ねうちされる。

第４行は同様に最初M₁インクがBkインクに重ねうちさ
れ、M₁→C₂→M₃→C₄→M₁…と順次と繰り返し重ねうちさ
れる。

第（4n＋１）行は第１行と同じであり、第（4n＋２）
は第２行と、第（4n＋３）は第３行と、第（4n＋４）は
第４行と夫々同じ方法で重ねうちされる。（ｎ＝1,2,3
…）以上の説明から容易にわかるように、Bkドットはそれ
ぞれディザマトリクステーブルを用いた処理により空間
的に点在していることが多い。しかも、入力信号がイメ
ージ画像の場合、Bkドットの生起確率は、上記（１）の
変換式を用いるとR,G,B系において濃度レベルの低いほ
ど高くなる。逆に、R,G,B系において濃度レベルが高く
なると、Bkの生起確率は低くなる。

また、第７図のディザマトリクステーブルを用いる
と、前述のように（4n＋２）行，（4n＋４）行に黒ドッ
トが生起する確率が高くなり、それに応じて、第１図
（ａ）のカラーマトリクステーブルの２行目と４行目の
（Bk＋M,Bk＋Ｃ）のカラーインクが他の行のインクより
も、より多く紙に打ちだされ、第３図（ｂ）に示すよう
にプリンタ出力画像が青っぽい画像となる。

第１図（ｂ）のカラーマトリクステーブルを用いる
と、同様にカラーインク（Bk＋Y,Bk＋Ｃ）が多く紙に打
ちだされ、プリンタ出力画像は緑っぽい画像となる。

第１図（ｃ）のカラーマトリクステーブルを用いる
と、同様にカラーインク（Bk＋M,Bk＋Ｙ）が多く紙に打
ちだされ、プリンタ出力画像は赤っぽい画像となる。

このように、第７図に示すディザマトリクステーブル
と第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）のカラーマトリクステ
ーブルを用いると、画像の白または黒っぽい部分を除い
た濃度レベルに特定のインクを数多く出力させて、プリ
ンタ出力画像を別の色調にプリンタすることができる。
白または黒っぽい部分は、（１）式と第１図のディザマ
トリクステーブルを用いてBkインクドットを生成しても
その生成に偏りが生じないから、特定の色のインクが多
く出力されるということがない。

また、上記カラーマトリクステーブルは、各行各列Y,
M,Cの色をずらしてあるため、Bkドットの分布に周期性
があっても、Bkと他の色の組み合わせは適当に混ぜ合わ
されるので、人間の目には色の筋となって見えない。も
しBkインクの分布が第５図（ａ）のように周期性があっ
たとき、黒色情報専用のカラーマトリクステーブルが、
第４図のように定義されている場合、重ねうち後のパタ
ーンは第５図（ｂ）のようになる。この場合、カラープ
リンタで出力された画像は同一列をみるとBk＋Y,Bk＋M,
Bk＋Ｃと帯が続くので黒にＹまたはＭまたはＣの色を帯
びた筋が目立ち画質が悪くなる。それに対して第１図
（ａ）のカラーマトリクステーブルを用いると第５図
（ｃ）のように色の周期性が無くなっているので、高画
質となり目には青みがかった濃い黒色に見える。

＜発明の効果＞以上より明らかなように、この発明のカラープリンタ
出力方式は、黒インクを出力するドットを画像の濃度レ
ベルに依存して定義するディザマトリクステーブルと、
Bkインクと他の色のインクとの重ねうちする生起確率が
略均等になるように定義する黒色情報専用のカラーマト
リクステーブルとを併用して、Bkインクと他のカラーイ
ンクとを重ねうちするように出力するものである。

したがって、この発明によれば、適切な濃度の黒色が
得られ、しかもBkと重ねうちする他の色のインクが空間
的にランダム化して出力されるのでプリンタ出力に周期
的な色の筋が現れることもない。

また、この発明によれば、白または黒っぽい部分を除
いた濃度レベルに特定のインクを数多く出力させて、画
像を特定の色調にプリンタとすることができる。

また、この発明によれば、このカラーマトリクステー
ブルの設定を入れ換えることにより、プリンタ出力画像
の色調を調整できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例におけるカラーマトリクス
テーブルの一例を示す図、第２図はカラープリンタに用
いられる減法混色図、第３図（ａ）は黒色ドットの出力
箇所の一例を示す図、第３図（ｂ）は重ねうちされるイ
ンクの出力箇所を示す図、第４図は同一列に同一色を配
したカラーマトリクスの一例を示す図、第５図（ａ），
（ｂ）は周期的な黒色パターンおよび色の出力例を示す
図、第５図（ｃ）は非周期的な出力例を示す図、第６図
は一般的なプリントシステムの構成図、第７図はベイヤ
ー型ディザマトリクステーブルを示す図、第８図はカラ
ープリンタの４色インクヘッドのドット配置を示す図で
ある。１……撮像手段、２……イメージプロセッサ、３……カラープリンタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者賀好宣捷大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開昭60−253550（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−312155（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−25045（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像の黒色濃度を制御するために黒
インクを出力するドットを画像の濃度レベルに依存して
定義するためのしきい値の配列からなるディザマトリク
ステーブルと、黒インクと他の色のインクを重ねうちす
るドットと黒インクのみのドットを規則的に定義すると
共に、他の色の夫々と黒インクとの重ねうちの生起確率
が略均等になるように定義する黒色情報専用のカーラマ
トリクステーブルを備え、このディザマトリクステーブ
ルとカラーマトリクステーブルとを併用して黒インクと
他の色のインクとの重ねうちするドットを画像の濃度レ
ベルに依存して定めて、黒インクと他の色のインクを出
力してプリントするようにしたことを特徴とするカラー
プリンタ出力方式。
【請求項２】上記特許請求の範囲第１項に記載のカラー
プリンタ出力方式において、上記カラーマトリクステー
ブルは、上記ディザマトリクステーブルにおける黒イン
クを出力するドットの生起確率の高い部分に対応する箇
所に、特定の色のインクと黒インクとの重ねうちをより
多くするように定義しているカラープリンタ出力方式。