JP2713935B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は黒色の着色剤に対応した出力色成分信号を生
成する画像処理方法に関する。 〔従来の技術〕 従来カラー画像を読み取って得られた原色信号例えば
Y,M,C信号を演算処理し、UCRを行い記録材への着色用の
Y,M,C信号及び該Y,M,C信号の最小値に所定の比率の値を
乗算したBk（ブラツク）信号を得、この信号に基づいて
例えばY,M,Cの各インク及び黒インクを用いて紙等の記
録材上にカラー画像を可視像として再生する方法は既に
知られている。 〔発明が解決しようとしている問題点〕 しかし、従来、UCR量を多くしたり墨入れの量を多く
すると低濃度部すなわち明るい部分で彩度が低下し、画
質が低下してしまうという問題があった。このため、低
濃度の彩度低下と高濃度部の黒にしまり及びインクオフ
セツト（インクが記録材以外の物体に転写してしまうこ
と）の妥協点をさがしてUCR量及び墨入れ量を決定して
いるのが実情であった。 この問題に対処するため、電子写真学会認vol.24 pp.
60-67に、UCR量に閾値を設定し、Y,M,C信号の最小値Ｋ₀
が閾値Ｔを越えるまではUCRと墨レジスタを行わず、越
えたときのみUCRと墨入れを行うものが提案されてい
る。 しかし、このような閾値Ｔを用いる処理では高濃度部
での黒のしまりをよくし、オフセツトをなくすため第４
図に示すように閾値Ｔを設けないとき（第４図（１））
よりもブラツク信号のガンマを大きくする必要がある
（第４図（２））。尚、第４図において縦軸は墨入れ
量，横軸はＫ₀を示す。こうした場合、Ｋ₀＝min（C,M,
Y）がＴを越え始めたところでブラツクを突然大量に印
字し始めることになる。ブラツクはシアン，マゼンタ，
イエローと比べて視覚的にコントラストが高いためブラ
ツクの印字し始めの部分が目立ち、擬似輪郭のように見
えてしまうという問題があった。このため、この方法に
おいてもUCR量及び墨入れの量を十分に大きくすること
ができなかった。 本発明はかかる問題点を解消し、低濃度部での彩度低
下や前述の閾値を使用した場合に発生する擬似輪郭の発
生を防止し、良好にカラー画像を再生することが出来る
画像処理方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述の目的を達成するために、複数色成分で
構成される色信号を入力し、前記入力した色信号を構成
する複数色成分の最小値に応じた値を検出し、前記最小
値に応じた値に対して、所定の関数に基づく変数処理を
行い、出力手段で用いる黒色の着色剤に対応した出力色
成分信号を生成する画像処理方法であって、前記所定の
関数は、変化点を有する連続した関数であって、所定範
囲内において下に凸の変換特性を有することを特徴とす
る。 〔実施例〕 以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１図は本発明の一実施例のカラー画像処理装置のブ
ロツク図である。第１図におて1a,1b,1cはそれぞれレツ
ド，グリーン、ブルーの入力信号で、これらは対数変換
回路2a,2b,2cにより濃度信号3a,3b,3cに変換される。3a
はシアン,3bはマゼンタ,3cはイエローの濃度信号であ
る。４は最小値抽出回路であり、シアン，マゼンタ，イ
エロー信号の最小値を信号５として出力する。すなわ
ち、3aをＣ₀,3bをＭ₀,3cをＹ₀、５をＫ₀とすると、 Ｋ₀＝min（Ｃ₀,M₀,Y₀） …（１） と表わされる。 信号５は自乗回路26におりＫ₀ ²に変換される。この自
乗回路は乗算器で構成してもよいし、ROMで構成しても
よい。このＫ₀ ²は乗算器6a〜6cにより、それぞれα，
β，γ倍された後、減算器8a〜8cのマイナス入力に入力
される。8a〜8cのプラス入力には信号3a〜3cがそれぞれ
入力される。 この結果、減算器の出力9a〜9cをそれぞれＣ₁,M₁,Y₁
とすると、 Ｃ₁＝Ｃ₀−αＫ₀ ² …（２） Ｍ₁＝Ｍ₀−βＫ₀ ² …（３） Ｙ₁＝Ｙ₀−γＫ₀ ² …（４） が出力される。 続いて、これらの信号はマスキング処理回路10に入力
される。マスキング処理回路では、Ｃ₁,M₁,Y₁に対し、 Ｃ₂＝a₁₁C₁＋a₁₂M₁＋a₁₃Y₁ …（５） Ｍ₂＝a₂₁C₁＋a₂₂M₁＋a₂₃Y₁ …（６） Ｙ₂＝a₃₁C₁＋a₃₂M₁＋a₃₃Y₁ …（７） という演算により色補正を行う。 マスキング処理後の信号11a,11b,11c（Ｃ₂,M₂,Y₂）
は、ガンマ補正回路12a〜12cに入力され、それぞれ係数
Ａ₁,A₂,A₃を乗算されて、画像記録信号13a〜13cとして
出力される。13a〜13cをＣ₃,M₃,Y₃とすると、 Ｃ₃＝Ａ₁×Ｃ₂ …（８） Ｍ₃＝Ａ₂×Ｍ₂ …（９） Ｙ₃＝Ａ₃×Ｙ₂ …（10） である。 また、最小値抽出回路４により抽出された信号５もガ
ンマ補正回路12dにより、Ａ₄倍されて黒信号として出力
される。黒信号13dをＫ₁とすると、 Ｋ₁＝Ａ₄×Ｋ₀ ² …（11） である。 このような処理によって出力されるＣ₃,M₃,Y₃,K₁をそ
れぞれシアン，マゼンタ，イエロー，ブラツクの画像信
号とし、インクジエツトプリンタで画像形成することに
より、フルカラー画像を再現することができる。 以上の処理のうち、（１）式を黒抽出と呼び、（２）
〜（３）式をUCR（Under Color Removal）と呼ぶ。ま
た、（11）式を墨入れと呼ぶ。 次にインクジエツトプリンタ90の構成について説明す
る。 第５図はインクジエツトプリンタ90の概略斜視図であ
る。 第５図においてロール状に巻かれた記録材40は、搬送
ローラ41,42を経て給送ローラ43でくわえられて回転す
ることにより44方向に送られる。この記録材45を横切っ
てガイドレール46,47が平行に置かれており、キヤリツ
ジ48に搭載された記録ヘツドユニツト49を左右に走査す
る。キヤリツジ48にはイエロー，マゼンタ，シアン，ブ
ラツクの４色のヘツド49Y,49M,49C,49Bkが搭載されてお
り、これに４色のインクタンクが配置されている。記録
材45は記録ヘツド49の印字巾分づつ間欠送りされるが、
記録材45が停止している時に記録ヘツド49はＰ方向に走
査し、画像信号に応じたインク滴を吐出する。 記録材40は通常の紙あるいは他の材質、例えば第２図
に示すように透明基材101とインク吸収層102の２層から
なり、インク吸収層102側からインクジエツト記録さ
れ、透明基材101側から画像観察を行うバツクプリント
フイルムと呼ばれる材質でもよい。かかるバツクプリン
トフイルムは透明基材側から画像観察を行うので画像の
濃度が向上し、見易くまたはインク吸収層が空気に触れ
る部分が少なくなるので退色を押える効果をもつ。 本実施例では以上説明した様な画像処理を行っている
ので、Ｋ₀に対するシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イ
エロー（Ｙ）の画像記録信号の量は概ね第６図（ａ）の
（１）のようになり、ブラツクの量は同図（ｂ）の
（１）のようになる。尚第６図（ａ）の横軸はY,M,Cの
各インク量を示し横軸はＫ₀を示す。これに対し、従来
のUCRでは低濃度の彩度低下が発生しないようにするた
め第６図（ａ）の（２）に示す様にVCRの量をそれほど
大きくすることが出来ず、色インクの量はＧ₂までしか
減らせなかったが、本発明の実施例では自乗回路26によ
りＫ₀を自乗しているので色インクの量をＧ₁まで減らす
ことができる。 また、従来の墨入れで低濃度の彩度低下が発生しない
ようにするためには、第６図（ｂ）の（２）のようにす
る必要があったため、最高濃度でもブラックをＭ₂まで
しか入れられなかったが、本実施例ではＭ₁まで入れる
ことができる。尚、第６図（ｂ）の縦軸は墨量、横軸は
Ｋ₀を示す。 さらに、本実施例では低濃度部でのブラツクの傾きが
小さく、高濃度部になるに従って、傾きが大きくなるた
め、低濃度部で、ブラツクを印字し始めるところでのブ
ラツクの増加量が少なく、擬似輪郭も出にくい。 このように、本実施例ではUCR量及び墨入れ量を２次
関数とすることにより、低濃度域の彩度低下やブラツク
による擬似輪郭を発生させずに、十分なUCR量及び墨入
れ量を実現し、使用するインクの総量を低く押えること
が出来、インクのにじみや記録材を搬送する部材へのイ
ンクのオフセツトやスキヤンのつぎ目のスジのない高画
質のフルカラー画像記録を行うことができる。 また、第２図に構造を示したバツクプリントフイルム
は前述の様に種々の特長を有するが、インク吸収層の厚
みが比較的薄いためインクの量が多くなると「にじみ」
等が発生し易かったが、本実施例の様に使用するインク
の総量を減らすことは前述の「にじみ」については大き
な効果を奏する。 〔他の実施例〕 続いて第２の実施例を説明する。 第１の実施例では、UCR量及び墨入れ量を２次関数と
したが、その場合、ブラツクのガンマ値Ａ₄を大きくす
ると、高濃度部で、ブラツクの階調がつぶれてしまうと
いう不都合がある。第７図は、そのようすを示したもの
で、縦軸はガンマ変換後の値Ｋ₁横軸はガンマ変換前の
値Ｋ₀を示しており、８ビツト信号で処理している場合
のものである。中濃度域でのブラツクのしまりを増すた
めにブラツクのガンマ補正回路で乗算される値Ａ₄を大
きくすると、Ｐ以上の高濃度領域では、ブラツクの値は
FF_Hに飽和してしまう。すなわちＰ≦Ｋ₀≦FF_Hの範囲で
はブラツクの階調が出なくなる。 第２の実施例はこの点を改善したもので、UCR及び墨
入れを３次関数で行うものである。 第８図に、そのブロツク図を示す。第１図と同一番号
を付したものは、同一の構成要素である。 31a〜31dは３次関数発生回路で、ROM等で構成され
る。３次関数発生回路31a〜31dでは、入力するＫ₀に対
し、例えば、第９図A,B,Cに示すように、（0,0），（FF
_H,FF_M）の２点を通る３次関数ｆ＝ｆ（Ｋ₀）を複数用意
しておき、図示しないセレクト信号によりそのいずれか
を選択する。選択された３次関数の値により、減算器8a
〜8cでUCRを行い、ガンマ補正回路12dでは、その３次関
数値に所定値Ａ₄を乗算しブラツク画像信号として出力
する。 このとき、本実施例の３次関数に要求される性質は、 （0,0），（FF,FF）の２点を通ること。 ０＜ｆ≦Ｇ（０＜Ｇ≦FF）の範囲でdf/dK₀の値が単
調増加すること。 の２点である。 は高濃度部でブラツクが飽和しないようにするため
に必要であり、は低濃度部の彩度低下とブラツクの擬
似輪郭を発生させないために必要な条件である。 次に本実施例の更に別の実施例について説明する。 第３の実施例は、第８図の３次関数発生回路31a〜31d
を、任意の関数ｇ（Ｋ₀）を発生する関数発生回路に置
きかえたものである。この関数ｇ（Ｋ₀）に要求される
性質は、０＜ｇ≦Ｑ（０＜Ｑ≦FF）において、−が単調
増加することである。実施例１の２次関数も、実施例２
の３次関数もこの条件を満足しているが、この条件を満
たしていれば、数式で表現できない関数であってもかま
わない。この例を挙げると第10図の（ａ）又は（ｂ）の
ような関数であればよい。また前述のｇ（Ｋ₀）として
は少なくとも０＜ｑ≦Ｑ′（０＜QA:AはFFよりも低い
値）においてdg/dK₀が単調増加する様設定すれば従来の
ような擬似輪郭の発生を防止しつつインクの総量を低減
させることが出来る。 さらに、以上の実施例ではUCR量及びブラツク信号が
（0,0）を通るものであったが、オフセツトを設け、第1
1図のように（T,0）を通るものであってもよい。 また、以上の実施例では、黒抽出及びUCRを対数変換
後、マスキング前に行ったが、本発明はこれに限ったも
のではない。UCRのみをマスキング後に行ってもよく、
さらには黒抽出とUCRの両方をマスキング後に行っても
よい。 また、以上の実施例のプリンタには、第５図に示す様
なマルチノズルヘツドによるシリアルスキヤン型のプリ
ンタであったが、本発明はこれに限ったものではない。
シングルノズルのシリアルスキヤン型のプリンタでも、
フルマルチヘツドのプリンタ、、あるいは静電プロセス
を利用するプリンタでも同様に本発明を実施することに
より、記録材に塗布されるトナー量を減少させることが
出来、搬送ローラーのオフセツト（トナーの転写）等を
防止して美しいフルカラー画像記録を行うことがでい
る。ただし、シリアルスキヤン型のものでは、さらにス
キヤンのつぎ目のスジを防止できるため、本発明の効果
がより大きくなる。 即ち、画像全体の幅よりも小さい幅のヘツドを用いて
画像を一定の幅づつ繰り返し記録するシリアルスキヤン
型のインクジエツトの場合には、高濃度部でスキヤンの
つなぎ目にスジが出るという問題が生じている。第12図
はその様子を説明する説明図である。複数のノズルが並
んだマルチノズルヘツドをＡ方向に走査して、幅ｄだけ
の画像記録を同図（１），（２），（３）の順にくり返
し、画像の記録を行うシリアルスキヤン型のインクジエ
ツトによつて記録された記録材上の記録パターンを示す
図である。幅ｄは、ヘツドのノズル数と記録密度で決定
し、256ノズル,400dpiの場合は、 になる。第12図（ａ）は、単色印字の場合等、印字され
るインク量が少ない場合で、記録材料の吸収が十分足り
るため、印字された画像の幅は、記録幅ｄとほぼ等し
い。このため、記録ヘツドをｄだけＢ方向に走査した後
Ａ方向に記録を行えば、各記録走査毎のつなぎ目は像上
問題にはならない。 しかし、高濃度部の画像記録を行う場合、インク吸収
層は記録インクを十分吸収しきれなくなり、インクは図
の上下方向ににじみ、印字された画像幅はｄ＋Δｄとな
る。 このとき、記録ヘツドのＢ方向への走査幅がｄである
と、Δｄの幅で画像が重なり、この部分が黒スジとなっ
てあらわれる。この黒スジを防止するため、Ｂ方向への
走査幅をｄ＋Δｄにしておくと、低濃度部で白スジとな
って画像にあらわれる。したがって、シリアルスキヤン
タイプのプリンタでは、このインク量の問題は非常に大
きな問題となっていた。 この様な問題に対しても本実施例に示された方法に依
れば前述のスキヤンのつぎ目のスジを防止することが出
来る。 また、本発明の画像処理部に入力する３色信号は、メ
モリーなどの外部装置からのものであっても、CCDセン
サー等を備えた読取部からのものであってもよい。 さらに、本発明の記録材は、第２図のように透明基材
とインク吸収層の２層構成のものに限らず、第３図に示
すように、インク吸収層102をさらにインク輸送層103と
インク保持層104にわけ、３層構造にしたものであって
もよい。この場合、付与されたインクをインク保持層が
強力に吸収し、保持するため、インク輸送層に存在する
インクは少量となり、透明層の内表面でのインク量が増
すため、より高濃度な画像が得られる。 この様なバツクプリントフイルムはインク保持層に保
持出来るインクの量が比較的小さいため本発明の効果は
特に顕著なものとなる。 本実施例では原色信号として、減色法の原色Y.M.C信
号を得、原色信号の最小値に応じた値として、このY.M.
C信号から直接、最小値を求める様にしたが、原色信号
の最小値に応じた値としては他の信号、例えばR.G.B信
号の最大値を得る様にしてもよく、要はY.M.C信号の最
小値に応じた値であれば本発明に含まれるのは明らかで
ある。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、入力した色信号
を構成する複数色成分の最小値に応じた値をに対して、
変化点を有する連続した関数であって、所定範囲内にお
いて下に凸の変換特性を有する関数に基づく変換処理を
行い、出力手段で用いる黒色の着色剤に対応した出力色
成分信号を生成するので、低濃度部でも彩度低下がな
く、擬似輪郭の発生を防止でき、良好にカラー画像を再
生することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるカラー画像処理装置のブツロク
図、 第２図，第３図は記録材の構成を示す断面図、 第４図は従来の画像処理による墨入れのグラフ、 第５図はインクジエツトプリンタ90の概略斜視図、 第６図（ａ）は本発明及び従来例のUCRのグラフ、 第６図（ｂ）は本発明及び従来例の墨入れのグラフ、 第７図は本発明第１の実施例の墨入れのグラフ、 第８図は本発明第２の実施例のブロツク図、 第９図は本発明第２の実施例で用いるUCR及び墨入れの
３次関数の例、 第10図は本発明第３の実施例で用いるUCR及び墨入れの
関数の例、 第11図はオフセツトをつけた場合の本発明のUCR及び墨
入れの関数の例、 第12図（ａ）（ｂ）はインクジエツトプリンタによって
画像を記録する状態を示す説明図である。 ４……最小値抽出回路、8a〜8c……減算回路、10……マ
スキング回路、12a〜12d……ガンマ補正回路、2b……自
乗回路、31a〜31d……３次関数発生回路、90……インク
ジエツトプリンタ、40……記録材、49_Y,49_M,49_C,49_Bk…
…インクジエツトヘツド、101……透明基材、102……イ
ンク吸収層、103……インク輸送層、104……インク保持
層。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．複数色成分で構成される色信号を入力し、 前記入力した色信号を構成する複数色成分の最小値に応
   じた値を検出し、 前記最小値に応じた値を変数とした関数に基づく変数処
   理を行い、出力手段で用いる黒色の着色剤に対応した出
   力色成分信号を生成する画像処理方法であって、 前記所定の関数は、変化点を有する連続した関数であっ
   て、所定範囲内において下に凸の変換特性を有すること
   を特徴とする画像処理方法。