JP3368030B2 - カラー画像再生装置及びその方法 - Google Patents

カラー画像再生装置及びその方法

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JP3368030B2 JP35450993A JP35450993A JP3368030B2 JP 3368030 B2 JP3368030 B2 JP 3368030B2 JP 35450993 A JP35450993 A JP 35450993A JP 35450993 A JP35450993 A JP 35450993A JP 3368030 B2 JP3368030 B2 JP 3368030B2
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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、安定した濃淡像を再生
することを可能にするカラー画像再生装置及びその方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カラー画像再生装置の画像処理部
としては、図10に示す構成がとられている。図中10
はカラー処理部でR(レッド)G(グリーン)B(ブル
ー)の24ビットの画像信号を受けとり、色指定信号に
したがい、あるときはY(イエロー)信号、あるときは
M(マゼンタ)信号、あるときはC(シアン)信号、あ
るときはBK(ブラック)信号の8ビットのVDO(ビ
デオ)信号に変換する。Y,M,C,BKの各VDO信
号はγ補正部11で濃度データと実際に印字される濃度
との相関関係が線型に近づくようにγ補正され、8ビッ
トの信号に変換される。ここで、Y,M,C,BKの各
色はそれぞれ独自の濃度曲線(濃度レベルデータと実際
に印字される濃度との相関関係)を持っているため、こ
の補正部にY,M,C,BKの各色に対してγテーブル
というものを用意しておき、各色の入力信号に対してγ
係数をかけるという形で補正が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
のような構成にすると、低解像度の印字能力しか持たな
いカラー画像再生装置の場合には比較的安定した画像が
得られるが、600dpi程度の高解像度を持つ画像再
生装置の場合、1画素のサイズがかなり小さくなる。そ
のため、濃度レベルがある程度低くなれば印字されるド
ットサイズが非常に小さくなるため安定してドットが印
字されない。したがって、画像の中、低濃度部が安定し
て印字されず、また濃淡差もはっきり出ない、かつ低濃
度はある濃度レベル以下は全く印字されない。また、こ
の安定度はY,M,C,BK各色によって違い、例えば
Yは高濃度から低濃度まで比較的安定して印字されるが
BK,M,Cの3色についてはかなり安定度が落ちる。
特にMは中濃度域が不安定に印字され、Cは低濃度域の
不安定さが目立つ。また視感的にも色によって受ける印
象が違うために、この色毎の画像の印象の違いはなおさ
ら目立つ。この色毎の印字の不安定さは印字した画像が
本来の画像に比べて色味が変わってしまうという問題を
引き起す。カラー画像再生装置の場合、以上のような問
題があった。
【0004】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消したカラー画像再生装置及びその方法を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るカラー画像
再生装置は、カラー画像を表す複数色の濃度データを入
力する入力手段と、濃度補正特性が夫々異なる複数の補
正テーブルを用いて前記入力手段によって入力された複
数色の濃度データの濃度レベルを色毎に補正する濃度補
正手段と、前記濃度補正手段により補正された濃度デー
タに基づいてパルス幅変調信号を生成してカラー画像を
形成する画像形成手段を有し、前記画像形成手段は、複
数の解像度から選択された解像度でカラー画像を形成
し、前記複数の補正テーブルは、前記入力された濃度デ
ータの所定濃度レベルに対して前記所定濃度レベルより
も高い濃度レベルに変換して出力する第1の補正テーブ
ルと、前記入力された濃度データの前記所定濃度レベル
に対して前記所定濃度レベルよりも低い濃度レベルに変
換して出力する第2の補正テーブルとを含み、前記濃度
補正手段は、前記第1の補正テーブルと第2の補正テー
ブルとを1画面内で所定周期毎に選択して前記濃度デー
タを補正し、前記第1の補正テーブルと第2の補正テー
ブルとの濃度変換特性は、補正対象の色及び前記選択さ
れた解像度に応じて異なることを特徴とする。また、本
発明に係るカラー画像再生方法は、カラー画像を表す複
数色の濃度データを入力する入力工程と、濃度補正特性
が夫々異なる複数の補正テーブルを用いて前記入力され
た複数色の濃度データの濃度レベルを色毎に補正する濃
度補正工程と、前記補正された濃度データに基づいてパ
ルス幅変調信号を生成してカラー画像を形成する画像形
成工程を有し、前記画像形成工程では、複数の解像度か
ら選択された解像度でカラー画像を形成し、前記複数の
補正テーブルは、前記入力された濃度データの所定濃度
レベルに対して前記所定濃度レベルよりも高い濃度レベ
ルに変換して出力する第1の補正テーブルと、前記入力
された濃度データの前記所定濃度レベルに対して前記所
定濃度レベルよりも低い濃度レベルに変換して出力する
第2の補正テーブルとを含み、前記濃度補正工程では、
前記第1の補正テーブルと第2の補正テーブルとを1画
面内で所定周期毎に選択して前記濃度データを補正し、
前記第1の補正テーブルと第2の補正テーブルとの濃度
変換特性は、補正対象の色及び前記選択された解像度に
応じて異なることを特徴とする。
【0006】
【実施例】
〈実施例1〉本実施例では入力濃度レベルは画像信号と
してR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)各色
8ビットで送られてくるものとし、特にカラー電子写真
技術を用いた画像再生装置の場合の構成を示す。
【0007】図3は本発明を実施するカラー画像再生装
置の構成例である。まず帯電器301によって感光体ド
ラム300が所定極性に均一に帯電され、レーザービー
ム光Lによる露光によって感光体ドラム300上に、例
えば、マゼンタ(M)の第一の潜像が形成される。つい
で、この場合にはマゼンタ(M)の現像器Dm にのみ所
要の現像バイアス電圧が印加されてマゼンタ(M)の潜
像が現像され、感光体ドラム300上にマゼンタの第1
のトナー像が形成され、転写紙Pに転写される。
【0008】次に、前記感光体ドラム300上にレーザ
ービーム光Lによりシアンの第2の潜像が形成され、つ
いで、シアン(C)の現像器Dc により感光体ドラム3
00上の第2の潜像が現像されてシアンの第2のトナー
像が形成される。そして、このシアン(C)の第2のト
ナー像は、先に転写紙Pに転写されたマゼンタ(M)の
第1のトナー像の位置に合わせられて転写紙Pに転写さ
れる。この2色目のトナー像の転写においては、転写紙
が転写部に達する直前に転写ドラム302に+2.1K
Vのバイアス電圧が印加される。
【0009】同様にして、イエロー(Y),ブラック
(BK)の第3,第4の各潜像が感光体ドラム300上
に順次形成され、それぞれが現像器Dy ,Db によって
順次現像され、転写紙Pに先に転写されたトナー像と位
置合わせされてイエロー(Y),ブラック(BK)の第
3,第4の各トナー像が順次転写され、かくして、転写
紙P上に4色のトナー像が重なった状態で形成されるこ
とになる。
【0010】以上のような印字構成のため、RGBの画
像信号を受け取り、レーザードライブ部へ印字情報を伝
えるまでのブロック図は図4のようになる。以下、イエ
ロー,マゼンタ,シアン,ブラックのことをY,M,
C,BKと表す。図4では従来のγ補正にさらに濃度補
正処理を加えた構成となっている。401はカラー処理
部でRGBの24ビットの画像信号を受けとる。本画像
再生装置は上述したようにY,M,C,BK各色1画面
ずつ印字するため、画像データは面順次、すなわちMの
1画面分のデータ、Cの1画面分のデータ、Yの1画面
分のデータ、BKの1画面分のデータの順に送る。そこ
でカラー処理部401ではRGBの一画面分の画像デー
タを1画素ずつ、まずM信号の8ビットのVDO(ビデ
オ)信号に変換する。次いで、C信号、Y信号、BK信
号の順に変換する。カラー処理部401では、入力され
たRGBの信号をM,C,Y,BKのどの色のデータに
変換するかは、フォーマッタ部から送られてくる色指定
信号410によって指示される。すなわち色指定信号は
まず、Mを指定し1画面分のデータが送られる毎に、
C,Y,BKの順に変わる。その後、濃度補正部402
で後述する濃度補正手段により変換された信号は、PW
M(パルス幅変調)部403に入力される。PWM部4
03では8ビットの画像信号をラッチ回路404で画像
クロックVCLK413の立ち上りに同期させ、D/A
コンバータ405でアナログ電圧に変換させ、アナログ
コンパレータ406に入力する。一方、画像クロックV
CLK413によって三角波発生部407で三角波を発
生させてアナログコンパレータ406に入力する。前記
アナログ電圧と三角波の2信号を比較したアナログコン
パレータ406の出力からはPWMされた信号が出力さ
れ、インバータ408で反転され、PWM信号が得られ
る。この実施例の画像再生装置は600dpiの印字能
力を持ち、三角波の周波数(線数)を600線と300
線とに切り換える手段を持っているものとする。ここ
で、600線と300線とは、アナログコンパレータ4
06におけるコンパレート時にそれぞれ波長が1/60
0インチと1/300インチの三角波を用いるというこ
とである。図4では三角波発生部407の600線三角
波発生部407Aで600線の三角波を発生させ、1/
2分周回路407Bとこの回路407Bの出力を受けた
300線三角波発生部407Cで300線の三角波を発
生させて、どちらをアナログコンパレータに入れるかを
フォーマッタ部より入力される線数切り換え信号411
によって線数切り換えスイッチ409を切り換えること
によって選択する。また、図中の412はレーザーの水
平走査(主走査)同期信号であって、BD信号と呼ばれ
ている。
【0011】図5はそれぞれ600線と300線のアナ
ログコンパレータでのコンパレートの仕方と印字面積と
の関係を図示したものである。図の点線と点線の間が1
画素の長さで、縦軸が各画素に対するアナログ電圧を表
していて、00h〜ffhの濃度レベルに対応してい
る。また、501は三角波を表していて、300線では
三角波の波長が600線の2倍になっていることがわか
る。レーザーはアナログ電圧502が三角波よりも高い
時間だけ照射され、したがって各画素のレーザーの照射
された503の部分にのみトナーがのって、その部分が
印字される。この印字される部分の面積によって各画素
の濃度が決まり、これを面積階調という。
【0012】次に図4の濃度補正部402の構成を説明
する。濃度補正部の説明をする前にまず、本実施例での
補正の仕方を説明する。本実施例では入力濃度レベルに
対していくつかの補正曲線のテーブルを用意し、ライン
毎に選択された補正曲線に従って出力濃度レベルを決め
る。ここで各ラインに対してどの補正曲線を選ぶか、及
び補正曲線の形についてはY,M,C,BK各色の特性
に合わせて決める必要がある。図6は300線の場合の
各色に対する補正曲線の例である。bγY はイエローに
対する、bγK1,bγK2はブラックに対する、bγM1
bγM2,bγM3はマゼンタに対する、bγC1,bγC2
bγC3はシアンに対する、3つの補正曲線のテーブルで
ある。この例ではbγM1とbγM2、bγC2とbγC3は同
じ曲線を持つものとする。横軸が各画素の入力濃度レベ
ル、縦軸が補正後の濃度レベルである。この例ではま
ず、中、低濃度が比較的安定して出ていて、なおかつ人
間の目には目立ちにくいイエローに対しては補正をかけ
ない。したがって601のような値を変えない補正曲線
bγY を無条件に選択する。次に残りのM,C,BKの
3色の中では比較的中、低濃度が安定しているブラック
に対しては602のようなテーブルbγK1、bγK2を1
ライン毎に交互に選択する。また、中濃度域が安定して
出ないマゼンタに対しては603のようなテーブルbγ
M1,bγM2,bγM3を用意し、1ライン目はbγM1、2
ライン目はbγM2、3ライン目はbγM3というように3
ライン毎に3つのテーブルを選択する。このことにより
中濃度域においては本来のマゼンタの3ライン分の濃度
を2ラインで保持することになり、中濃度域の安定性が
増す。最後に低濃度域(ハイライト)の出にくいシアン
に対しては604のようなテーブルbγC1,bγC2,b
γC3を用意し、1ライン目はbγC1、2ライン目はbγ
C2、3ライン目はbγC3というように3ライン毎に3つ
のテーブルを選択する。このことにより低濃度域におい
ては3ライン分の濃度を1ラインに集約する形になり、
低濃度域が出易くなる。以上のようにして各色に対する
テーブルを決めるわけであるが、選択される2つの曲線
はブラックの場合は2ライン分、マゼンタ、シアンの場
合は3ライン分を平均すると入力レベル=出力レベルの
線形な直線(図6の点線)に近ずくようにするのが濃度
保存性の点から望ましい。
【0013】また、図5からもわかるように600線の
方が300線よりも印字されるドットが小さい、すなわ
ち濃度が安定していないために、より傾きの大きい補正
曲線が必要である。このことに注意し、600線に対す
る補正曲線を300線に準じて決める。600線のマゼ
ンタに対する3つのテーブルをbγ′M1,bγ′M2,b
γ′M3、シアンに対する3つのテーブルをbγ′C1,b
γ′C2,bγ′C3、ブラックに対する2つのテーブルを
bγ′K1,bγK2′、イエローに対するテーブルをb
γ′Y とする。以上のような処理を実現するための濃度
補正部の構成図が図1である。これはRAMまたはRO
M401Aを有する。濃度補正部は図のようにY,M,
C,BKいずれかの濃度データであるVDO信号を入力
として持ち、さらにY,M,C,BKのどの色に関する
データであるかを示す色指定信号、300線か600線
かを示す線数切り換え信号を入力として持ち、カウンタ
ー401BはBD信号を入力として持つ。また、γは前
述したように濃度データに対する印字濃度を線形に近づ
けるための補正係数であり、各色、各線数に対して1つ
ずつ、計8個用意し、300線のイエローに対するγを
γY 、マゼンタに対するγをγM 、シアンに対するγを
γC 、ブラックに対するγをγK とする。また、600
線のイエローに対するγをγ′Y 、マゼンタに対するγ
をγ′M 、シアンに対するγをγ′C 、ブラックに対す
るγをγ′K とする。図2が図1の濃度補正部の内部の
テーブル(アドレス)の構成である。濃度補正部の各テ
ーブルには入力された色と線数に対応する上記の補正係
数とγとをかけ合わせたものが入っていて、図のように
全部で18個存在する。なお、このテーブルをRAMで
構成しておけば、装置内で測定された温度と湿度のデー
タを信号として受け取り、γの値をその温度と湿度に対
して最適な値に書き換えることができる。
【0014】さて、濃度補正部では送られてくる濃度レ
ベル信号に対して、色指定信号、線数指定信号によって
色、線数を判断し、然るべきテーブルを選択する。例え
ばYの300線のデータが来た場合には図2のbγY ×
γY の入っているテーブルを選択する。またM,C,B
Kの300線のデータが来た場合にはBKでは2つ、
M,Cでは3つのテーブルのうちどれかを選択する。ど
れを選択するかは以下のようにして決定する。図1のカ
ウンタ部に対して送られてくるBD信号によってカウン
タを切り換えることにより、ライン毎に違うテーブルを
選択できる。そこで例えばブラックに対するデータが入
力されたときには、偶数ラインのときにはbγK1×γK
を、奇数ラインのときにはbγK2×γK を選択するよう
にし、マゼンタの場合にはライン毎に順にbγM1×γ
M ,bγM2×γM ,bγM3×γM を選択するようにす
る。シアンの場合もマゼンタの場合と同様にライン毎に
順にbγC1×γC ,bγC2×γC ,bγC3×γC を選択
するようにする。選択された各テーブルは256のアド
レスからなっていて00hからffhの入力濃度レベル
に合わせてアドレスを選ぶ。各アドレスには入力濃度レ
ベルに対応する出力濃度レベルが入っていてこれが補正
部の出力信号となる。このようにして補正部では各入力
濃度信号に対して濃度レベル信号を出力する。この補正
部の処理によって、高濃度レベルの画像データはほぼ元
のレベルに保たれ、中、低濃度レベルの画素データはそ
の画素の乗っているラインによって、安定して印字でき
る高濃度の画素データ、あるいはほとんど0に近い画素
データのいずれかに変換される。
【0015】〈実施例2〉図7は、本発明の第2の実施
例の濃度補正部の構成を示す図である。この実施例では
新しい濃度補正(以下、これを新濃度補正と呼ぶ)回路
701とγの補正回路702は互いに独立しており、入
力画像データに対して、まず新濃度補正をかけてその後
γをかけるようにしている。γ及び新濃度補正テーブル
を実施例1と同じものを使うとすると、この場合の新濃
度補正とγのテーブルの構成は図8のようになる。新濃
度補正のテーブルはM,C,BK各色、600線と30
0線各線数に対して2つずつ合計18個ある。γのテー
ブルは各色、各線数に対して1つずつ合計8個である
(これは図2と同様である)。γ補正回路702はRA
Mによって構成されていて、装置内で測定された温度、
湿度を知らせる信号によってテーブルの値を書き換えら
れるようになっている。新濃度補正回路701は、入力
された濃度データに対して色指定信号、線数切り換え信
号によって指定された色と線数に対応したテーブルを2
つまたは3つ選択し、実施例1と同様にカウンター70
3を介したBD信号によってライン毎に2つ、または3
つのテーブルのうちいずれかを選択することになる。こ
の回路701で濃度補正をかけられた濃度レベルデータ
の信号は色指定信号、線数切り換え信号と共にγ補正回
路702へと送られ、そこで再び色と線数によって然る
べきγのテーブルが選択され、γの補正を加えられる。
【0016】〈実施例3〉図9は本発明の第3の実施例
を示すブロック図である。901は乱数発生回路で、0
〜5の疑似乱数を発生させる。本実施例では濃度補正テ
ーブルは、実施例1と同じ図2,図6のものを用意す
る。ここで、各テーブルの選び方は次のようにして行
う。まず、送られてくる濃度レベル信号に対して、濃度
補正回路902で色指定信号、線数指定信号によって
色、線数を判断し、然るべき2つまたは3つのテーブル
を選択する。2つまたは3つのテーブルのうちどちらを
選択するかは次のようにして行う。今、線数は300線
が選択されているとする。乱数発生回路901によって
得られる0〜5の乱数は、カウンター903を介して信
号として濃度補正回路902へと送られ、この回路90
2では色指定信号によってBKが選択されていれば、乱
数発生部より入力される信号が0,1,2の場合はbγ
K1×γK のテーブルを、3,4,5の場合はbγK2×γ
K のテーブルを選択する。Mが選択されていれば、乱数
発生部より入力される信号が0,1の場合にはbγM1×
γM のテーブルを、2,3の場合にはbγM2×γM のテ
ーブルを、4,5の場合にはbγM3×γM のテーブルを
選択する。その結果、1/3の確率でbγM1×γM ,b
γM2×γM ,bγM3×γM が選択され、全体としての濃
度が保存される。Cが選択されていれば、乱数発生部よ
り入力される信号が0,1の場合にはbγC1×γC のテ
ーブルを、2,3の場合にはbγC2×γC のテーブル
を、4,5の場合にはbγC3×γC のテーブルを選択す
る。その結果、1/3の確率でbγC1×γC ,bγC2×
γC ,bγC3×γC が選択され、全体としての濃度が保
存される。選択された各テーブルは256のアドレスか
らなっていて00hからffhの入力濃度レベルに合わ
せてアドレスを選ぶ。各アドレスには入力濃度レベルに
対応する出力濃度レベルが入っていてこれが補正部の出
力信号となる。このようにして補正部では各入力濃度信
号に対して濃度レベル信号を出力する。
【0017】以上のような各実施例によれば、そのまま
印字すればドットサイズが小さくなって不安定に印字さ
れる中、低濃度レベルの画像を安定的に印字することが
でき、さらに濃度レベルを255段階で表したうちの0
〜15レベル程度のハイライト部もかなりよく出ること
がわかる。また、隣りあう2ラインもしくは3ラインの
平均濃度は補正前の平均濃度とほぼ一致するので、全体
の濃度も保存されていることがわかる。さらに付加的な
効果としては、中濃度画像領域に対しては1ラインもし
くは2ライン毎にほとんど白に近いラインが入ることに
より処理前に目立っていた縦線も目立たなくなり、視感
的には画像がより滑らかに見えるという特徴もある。こ
のように、γ補正部を新しい濃度補正処理と通常のγと
を組み合せた形にすることにより大幅に画質の向上を計
ることができる。
【0018】なお、本発明は1ライン毎に濃度補正を行
うものに限らず、他のライン数、例えば2ライン毎に切
り換えてもよい。また、濃度補正においては、テーブル
を用いたが、これに限らず演算回路によってもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、様
々解像度においてきわめて安定した濃淡カラー画像を再
生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の補正部の構成を示す図である。
【図2】第1の実施例の補正部のテーブルを示す図であ
る。
【図3】第1の実施例のカラー画像再生装置の印字部の
構成を示す図である。
【図4】第1の実施例の画像処理部の構成を示すブロッ
ク図である。
【図5】第1の実施例の三角波とアナログ電圧のコンパ
レートの仕方を説明する図である。
【図6】第1の実施例の濃度補正の補正曲線を示す図で
ある。
【図7】第2の実施例の補正部の構成を示すブロック図
である。
【図8】第2の実施例の補正部のテーブルを示す図であ
る。
【図9】第3の実施例の補正部の構成を示すブロック図
である。
【図10】従来例の画像処理部の構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
401A RAMまたはROM 401B カウンター
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/01 - 15/01 117 B41J 2/52 - 2/525 H04N 1/40 - 1/409

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像を表す複数色の濃度データを
    入力する入力手段と、 濃度補正特性が夫々異なる複数の補正テーブルを用いて
    前記入力手段によって入力された複数色の濃度データの
    濃度レベルを色毎に補正する濃度補正手段と、 前記濃度補正手段により補正された濃度データに基づい
    てパルス幅変調信号を生成してカラー画像を形成する画
    像形成手段を有し、 前記画像形成手段は、複数の解像度から選択された解像
    度でカラー画像を形成し、 前記複数の補正テーブルは、前記入力された濃度データ
    の所定濃度レベルに対して前記所定濃度レベルよりも高
    い濃度レベルに変換して出力する第1の補正テーブル
    と、前記入力された濃度データの前記所定濃度レベルに
    対して前記所定濃度レベルよりも低い濃度レベルに変換
    して出力する第2の補正テーブルとを含み、 前記濃度補正手段は、前記第1の補正テーブルと第2の
    補正テーブルとを1画面内で所定周期毎に選択して前記
    濃度データを補正し、 前記第1の補正テーブルと第2の補正テーブルとの濃度
    変換特性は、補正対象の色及び前記選択された解像度に
    応じて異なることを特徴とするカラー画像再生装置。
  2. 【請求項2】 カラー画像を表す複数色の濃度データを
    入力する入力工程と、 濃度補正特性が夫々異なる複数の補正テーブルを用いて
    前記入力された複数色の濃度データの濃度レベルを色毎
    に補正する濃度補正工程と、 前記補正された濃度データに基づいてパルス幅変調信号
    を生成して画像を形成する画像形成工程を有し、 前記画像形成工程では、複数の解像度から選択された解
    像度でカラー画像を形成し、 前記複数の補正テーブルは、前記入力された濃度データ
    の所定濃度レベルに対して前記所定濃度レベルよりも高
    い濃度レベルに変換して出力する第1の補正テーブル
    と、前記入力された濃度データの前記所定濃度レベルに
    対して前記所定濃度レベルよりも低い濃度レベルに変換
    して出力する第2の補正テーブルとを含み、 前記濃度補正工程では、前記第1の補正テーブルと第2
    の補正テーブルとを1画面内で所定周期毎に選択して前
    記濃度データを補正し、 前記第1の補正テーブルと第2の補正テーブルとの濃度
    変換特性は、補正対象の色及び前記選択された解像度に
    応じて異なることを特徴とするカラー画像再生方法。
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